ความถ่วงจำเพาะคือปริมาณที่เปรียบเทียบความหนาแน่นของสารกับความหนาแน่นของน้ำ ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ความถ่วงจำเพาะคือความหนาแน่นของสารหารด้วยความหนาแน่นของน้ำ เป็นอัตราส่วนไร้มิติที่คุณสามารถใช้หาปริมาตรของของแข็งหรือของเหลวได้หากคุณทราบน้ำหนักของมัน
ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณชั่งน้ำหนักตัวอย่างสี และต้องการทราบปริมาตร คุณสามารถค้นหาความถ่วงจำเพาะของสีทางออนไลน์ คูณด้วยความหนาแน่นของน้ำ ซึ่งจะทำให้คุณได้รับความหนาแน่นของสี ซึ่งทำได้ง่ายเป็นพิเศษในระบบการวัด CGS (เซนติเมตร กรัม วินาที) เนื่องจากความหนาแน่นของน้ำเท่ากับ 1 ก./ซม.3. ในหน่วยเหล่านั้น ความถ่วงจำเพาะของสีหรือสารอื่นๆ เป็นจำนวนเดียวกับความหนาแน่น ในหน่วยอื่นๆ ตัวเลขจะต่างกัน
เมื่อคุณทราบความหนาแน่นของสีแล้ว ที่เหลือก็เป็นเรื่องง่าย ความหนาแน่น (∂) ถูกกำหนดเป็นมวล (ม) หารด้วยปริมาตร (วี): ∂ = ม/วี. คุณทราบมวลจากการชั่งน้ำหนักตัวอย่าง และทราบความหนาแน่น ดังนั้นคุณจึงสามารถคำนวณปริมาตรได้ สิ่งต่างๆ จะซับซ้อนขึ้นหากคุณหนักเป็นปอนด์และต้องการปริมาตรเป็นลิตร การเปลี่ยนจากปอนด์เป็นลิตรนั้นเกี่ยวข้องกับระบบการวัดสองแบบที่แตกต่างกันและการแปลงที่ยุ่งยากบางอย่าง
ความถ่วงจำเพาะไม่ได้ขึ้นอยู่กับระบบการวัด
คำจำกัดความของแรงโน้มถ่วงจำเพาะคือความหนาแน่นของสารหารด้วยความหนาแน่นของน้ำ ไม่มีหน่วยความถ่วงจำเพาะ เพราะหน่วยจะหักล้างเมื่อทำการหาร กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความถ่วงจำเพาะเป็นอัตราส่วนที่ไม่มีมิติ และจะยังคงเหมือนเดิมไม่ว่าคุณจะใช้หน่วยใดในการวัดความหนาแน่น
เพื่อตรวจสอบสิ่งนี้ พิจารณาน้ำมันเบนซิน ในระบบ MKS (เมตร กิโลกรัม วินาที) ความหนาแน่นต่ำสุดจะอยู่ที่ประมาณ 720 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร3และในหน่วยดังกล่าวมีความหนาแน่นของน้ำประมาณ 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร3. นั่นทำให้ความถ่วงจำเพาะของน้ำมันเบนซิน 0.72 ในหน่วยอิมพีเรียล ความหนาแน่นต่ำสุดของน้ำมันเบนซินคือ 45 lb/ft3และความหนาแน่นของน้ำเท่ากับ 62.4 lb/ft3. การหารตัวเลขเหล่านี้ทำให้เกิดอัตราส่วนเดียวกัน: 0.72
การใช้แรงโน้มถ่วงจำเพาะของสีเพื่อค้นหาปริมาตร
ผลิตภัณฑ์สีต่างกัน แต่โดยเฉลี่ยแล้ว ความถ่วงจำเพาะของสีจะอยู่ที่ 1.2 สมมติว่าคุณชั่งน้ำหนักตัวอย่างสีที่เหลือที่คุณมีในถังและพบว่ามีน้ำหนัก 20 ปอนด์ คุณคำนวณปริมาตรเป็นลิตรได้อย่างไร?
น้ำหนักไม่เท่ากันกับมวล และระบบจักรพรรดิมีหน่วยต่างกันสำหรับปริมาณเหล่านี้ น้ำหนักวัดเป็นปอนด์ ซึ่งเป็นหน่วยของแรง และมวลวัดเป็นทาก ในการหามวลของสีในทาก คุณต้องหารน้ำหนักด้วยความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ซึ่งเท่ากับ 32.2 ฟุต/วินาที2. ดังนั้น 20 ปอนด์ = 0.62 ทาก ซึ่งเป็นมวลของสีที่คุณมี (เป็นทศนิยมสองตำแหน่ง) ตอนนี้แปลงเป็นกิโลกรัมโดยใช้การแปลง 1 กระสุน = 14.59 กก. คุณมีสี 9.06 กก.
หรือคุณสามารถใช้การแปลง 1 lb = 0.45 กก. แต่มันง่ายเกินไปใช่ไหม
ถ้าความหนาแน่นของสีเท่ากับ ∂พี, ความหนาแน่นของน้ำคือ ∂w และความถ่วงจำเพาะของสีคือ SGพีแล้ว:
SGพี = ∂พี/∂w.
ความถ่วงจำเพาะของสีคือ 1.2 และความหนาแน่นของน้ำคือ 1,000 กก./ลบ.ม3. จัดเรียงสมการใหม่เพื่อแก้หา ∂พี --> ∂พี = SGพี × ∂w และใส่ตัวเลขเพื่อให้ได้ความหนาแน่นของสี:
∂พี = 1,200 กก./ลบ.ม3.
ความหนาแน่นคือมวล/ปริมาตร (∂ = ม/วี). คุณทราบความหนาแน่นของสีและทราบมวลของสี ดังนั้นคุณสามารถค้นหาปริมาตรได้หลังจากจัดเรียงสมการใหม่แล้ว:
วี = ม/∂ = (9.06 กก.) ÷ (1,200 กก./ลบ.ม3) = 0.00755 m3.
หนึ่งลูกบาศก์เมตร = 1,000 ลิตร ดังนั้นปริมาตรของสีที่คุณมีในภาชนะคือ 7.55 ลิตร