"სპეციფიკური სიმძიმე", თავის მხრივ, გარკვეულწილად შეცდომაში შემყვანი ტერმინია. მას საერთო არაფერი აქვს გრავიტაციასთან, რაც, ცხადია, შეუცვლელი კონცეფციაა ფიზიკის მთელ რიგ პრობლემებსა და პროგრამებში. ამის ნაცვლად, ეს ეხება მოცემული მოცულობის ფარგლებში კონკრეტული ნივთიერების მატერიის (მასის) რაოდენობას, ეწინააღმდეგება კაცობრიობისთვის ალბათ ყველაზე სასიცოცხლო და ყველგან საყოველთაო ნივთიერების სტანდარტს - წყალი
მიუხედავად იმისა, რომ კონკრეტული გრავიტაცია პირდაპირ არ იყენებს დედამიწის გრავიტაციის მნიშვნელობას (რომელსაც ხშირად უწოდებენ ძალას, მაგრამ სინამდვილეში მას აქვს ერთეული დაჩქარება ფიზიკაში - 9.8 მეტრი წამში წამში პლანეტის ზედაპირზე, რომ იყოს ზუსტი), გრავიტაცია არის არაპირდაპირი განხილვა, რადგან "უფრო მძიმე" ნივთებს უფრო მეტი აქვთ სპეციფიკური სიმძიმის მნიშვნელობები, ვიდრე "მსუბუქებს". მაგრამ რას ნიშნავს სიტყვები, როგორიცაა "მძიმე" და "მსუბუქი" ფორმალური გრძნობა? კარგი, სწორედ ამისთვის არის ფიზიკა.
სიმჭიდროვე: განმარტება
პირველი, კონკრეტული სიმძიმე ძალიან მჭიდრო კავშირშია სიმკვრივესთან და ტერმინებს ხშირად იყენებენ ერთმანეთთან. როგორც მეცნიერების სამყაროში ბევრი ცნებაა, ეს ზოგადად მისაღებია, მაგრამ ამის გათვალისწინებისას გავლენა, რაც მნიშვნელობისა და რაოდენობის მცირე ცვლილებებმა შეიძლება მოახდინოს ფიზიკურ სამყაროზე, ეს არ არის უმნიშვნელო განსხვავება
სიმკვრივე უბრალოდ მასა იყოფა მოცულობით, წერტილიდან. თუ რაიმე მასის მნიშვნელობას მიანიჭებთ და იცით რამდენ ადგილს იკავებს, დაუყოვნებლივ შეგიძლიათ გამოთვალოთ მისი სიმკვრივე. (აქაც შეიძლება ჭირვეული პრობლემები წამოიჭრას. ეს გაანგარიშება ითვალისწინებს, რომ მასალას აქვს ერთიანი კომპოზიციები მთელ მასასა და მოცულობაში და ამიტომ მისი სიმკვრივე ერთგვაროვანია. წინააღმდეგ შემთხვევაში, თქვენ გამოთვლით მხოლოდ საშუალო სიმკვრივეს, რაც შეიძლება კარგად იყოს ან არ იყოს შესაფერისი პრობლემის მოთხოვნებისთვის.)
რა თქმა უნდა, ეს ხელს უწყობს რიცხვის არსებობას, რომელსაც აზრი აქვს, როდესაც გაანგარიშებას გადიხარ - ერთი, რომელიც ხშირად გამოიყენება. ასე რომ, თუ თქვენ გაქვთ რაღაცა მასა უნციადან და მოცულობა მიკროლიტრებში, ვთქვათ, მასის დაყოფა მოცულობაზე სიმკვრივის მისაღებად გიტოვებს ძალიან უხერხულ უნცია ერთ მიკროლიტრში. ამის ნაცვლად, დაუმიზნეთ ერთი საერთო ერთეული, მაგალითად გ / მლ, ან გრამი მილილიტრზე (რაც იგივეა, რაც გ / სმ)3, ან გრამი კუბურ სანტიმეტრზე). ორიგინალური განმარტებით, 1 მლ სუფთა წყლის მასა ძალიან, ძალიან ახლოს არის 1 გ-სთან, ისე ახლოს, რომ წყლის სიმკვრივე თითქმის ყოველთვის მრგვალდება "ზუსტად" 1-მდე ყოველდღიური მიზნებისთვის; ეს გ / მლ განსაკუთრებით მოსახერხებელ ერთეულად აქცევს და ის სპეციფიკურ სიმძიმეში მოქმედებს.
ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სიმკვრივეზე
ნივთიერებების სიმკვრივე იშვიათად მუდმივია. ეს განსაკუთრებით ეხება სითხეებსა და გაზებს (ეს არის სითხეები), რომლებიც უფრო მგრძნობიარეა ტემპერატურის ცვლილებებზე, ვიდრე მყარი. სითხეები და გაზები ასევე იტევს დამატებით მასას დამატებით მოცულობის შეცვლით ისე, როგორც მყარს არ შეუძლია.
მაგალითად, წყალი თხევად მდგომარეობაში 0 ცელსიუსიდან 100 გრადუსამდე არსებობს. როგორც ეს თბება ამ დიაპაზონის ქვედა ბოლოდან უფრო მაღალზე, ის ფართოვდება. ანუ, იგივე რაოდენობის მასა უფრო და უფრო მეტ მოცულობას მოიხმარს ტემპერატურის მატებასთან ერთად. შედეგად, ტემპერატურის მატებასთან ერთად წყალი ნაკლებად მკვრივი ხდება.
სითხეების სიმკვრივის ცვლილების კიდევ ერთი გზაა ნაწილაკების დამატება, რომლებიც იხსნება სითხეში, ე.წ. მაგალითად, მტკნარი წყალი შეიცავს ძალიან მცირე მარილს (ნატრიუმის ქლორიდს), ხოლო ზღვის წყალი მასში შესანიშნავად შეიცავს. როდესაც წყალს მარილს უმატებენ, მისი მასა იზრდება, ხოლო მოცულობა, ყველა პრაქტიკული მიზნით, არა. ეს ნიშნავს, რომ ზღვის წყალი უფრო მკვრივია, ვიდრე მტკნარი და რომ ზღვის განსაკუთრებით განსაკუთრებული მარილიანობის (მარილის შემცველობა) არის უფრო მკვრივი, ვიდრე ჩვეულებრივი ზღვის წყალი ან ზღვის წყალი შედარებით მცირე მარილით, მაგალითად, ძირითადი მტკნარი წყლის პირთან ახლოს მდინარე
ამ განსხვავებების გავლენა არის ის, რომ, რადგან ნაკლებად მკვრივი მასალები უფრო დაბალ წნევას ახდენენ დაღმავალზე ვიდრე უფრო მკვრივი მასალები, წყალი ხშირად ქმნის ფენებს ტემპერატურის, მარილიანობის ან ზოგიერთი სხვაობის საფუძველზე კომბინაცია. მაგალითად, წყალი, რომელიც უკვე წყლის ზედაპირს აქვს, მზით უფრო მეტად გაცხელდება, ვიდრე უფრო ღრმა წყალი, ამ ზედაპირულ წყალს ნაკლებად მკვრივს ხდის და, შესაბამისად, წყლის ფენების თავზე შენარჩუნების ალბათობაც კი უფრო დიდია ქვეშ.
სპეციფიკური სიმძიმე: განმარტება
კონკრეტული სიმძიმის ერთეულებია არა იგივეა რაც სიმკვრივისთვის, რაც არის მასა ერთეულის მოცულობაზე. ეს იმიტომ ხდება, რომ კონკრეტული სიმძიმის ფორმულა ოდნავ განსხვავებულია: ეს არის შესასწავლი მასალის სიმკვრივე, რომელიც იყოფა წყლის სიმკვრივეზე. უფრო ფორმალურად, კონკრეტული სიმძიმის განტოლებაა:
(მასალის მასა material მასალის მოცულობა) ÷ (წყლის მასა ÷ წყლის მოცულობა)
თუ ერთი და იგივე კონტეინერი გამოიყენება როგორც წყლის, ისე ნივთიერების მოცულობის გასაზომად, ესენია ტომი შეიძლება განვიხილოთ, როგორც იგივე და ფაქტორირებული ზემოთ მოცემული განტოლებიდან, დატოვონ სპეციფიკური სიმძიმის ფორმულა როგორც:
(მასალის მასა water წყლის მასა)
იმის გამო, რომ სიმკვრივეზე გაყოფილი სიმკვრივე და მასაზე გაყოფილი მასა ერთეულია, სპეციფიკური სიმძიმეც ერთეულია. ეს უბრალოდ რიცხვია.
ფიქსირებული წყლის ჭურჭელში წყლის მასა შეიცვლება წყლის ტემპერატურის შესაბამისად, რაც უმეტეს შემთხვევაში ახლოსაა იმ ოთახის ტემპერატურაზე, რომელშიც ის იმყოფება გარკვეული დროით. შეგახსენებთ, რომ წყლის სიმკვრივე ტემპერატურასთან ერთად ეცემა წყლის გაფართოებისთანავე. კერძოდ, 10 C ტემპერატურაზე წყლის სიმკვრივეა 0.9997 გ / მლ, ხოლო 20 C ტემპერატურაზე წყალი 0,9982 გ / მლ. წყლის 30 C ტემპერატურაზე 0.9956 გ / მლ სიმკვრივეა. პროცენტული მეათედის ეს სხვაობა შეიძლება ზედაპირულად ჩანდეს ტრივიალური, მაგრამ როცა ეს გინდა დიდი სიზუსტით განსაზღვრეთ ნივთიერების სიმკვრივე, თქვენ ნამდვილად უნდა მიმართოთ სპეციფიკის გამოყენებას სიმძიმის.
დაკავშირებული ერთეულები და პირობები
კონკრეტული მოცულობა, აღნიშნულია იმით ვ (პატარა "v" და არ უნდა აგვერიოს სიჩქარეში; კონტექსტი აქ უნდა იყოს დამხმარე), არის ტერმინი, რომელიც გამოიყენება გაზებზე და ეს არის გაზის მოცულობა გაყოფილი მისი მასისთვის, ან V / m. ეს მხოლოდ გაზის სიმკვრივის საპასუხო პროცესია. აქ ერთეულები, ჩვეულებრივ, მ3/ კგ ვიდრე მლ / გ, ეს უკანასკნელი არის ის, რასაც შეიძლება ველით სიმკვრივის ყველაზე გავრცელებული ერთეულის გათვალისწინებით. რატომ შეიძლება იყოს ეს? გაითვალისწინეთ გაზების ხასიათი: ისინი ძალიან დიფუზიურია და მისი მნიშვნელოვანი მასის შეგროვება ადვილი არ არის, თუკი უფრო დიდი მოცულობით გაუმკლავდება.
გარდა ამისა, ცვალებადობის ცნება უკავშირდება სიმკვრივეს. წინა განყოფილებაში აღინიშნა, რომ უფრო მკვრივი ობიექტები უფრო მეტ წნევას ახდენენ, ვიდრე ნაკლებად მკვრივი ობიექტები. ზოგადად, ეს გულისხმობს, რომ წყალში მოთავსებული ობიექტი ჩაიძირება, თუ მისი სიმკვრივე უფრო მეტია ვიდრე წყლის, მაგრამ ცურავს, თუ მისი სიმკვრივე წყლისაზე ნაკლებია. როგორ ახსნით ყინულის კუბურების ქცევას მხოლოდ აქ წაკითხულის საფუძველზე?
ნებისმიერ შემთხვევაში, გამაძლიერებელი ძალა არის სითხის ძალა ამ სითხეში ჩაძირულ ობიექტზე, რომელიც ეწინააღმდეგება მიზიდულობის ძალას, რომელიც ობიექტს იძირებს ჩაძირვაში. რაც უფრო მკვრივი სითხეა, მით უფრო მეტი გამაძლიერებელი ძალა ექნება მას მოცემულ ობიექტზე, რაც აისახება ამ ობიექტის ჩაძირვის ქვედა ალბათობაში.