Specifinis tūris yra apibrėžiamas kaip kubinių metrų skaičius, kurį užima vienas kilogramas kg materija. Tai yra medžiagos tūrio ir jos santykis mišios, kuri yra tokia pati kaip ir abipusė tankis. Kitaip tariant, specifinis tūris yra atvirkščiai proporcingas tankiui. Specifinis tūris gali būti apskaičiuojamas ar matuojamas bet kuriai materijos būsenai, tačiau jis dažniausiai naudojamas atliekant skaičiavimus dujos.
Standartinis konkretaus tūrio vienetas yra kubiniai metrai kilograme (m3/ kg), nors jis gali būti išreikštas mililitrais gramui (ml / g) arba kubinėmis pėdomis svaro (pėdos)3/lb).
Būdingi ir intensyvūs
„Specifinė“ konkretaus tūrio dalis reiškia, kad jis išreiškiamas masės vienetu. Tai yra vidinė nuosavybė materijos, tai reiškia, kad jis nepriklauso nuo imties dydžio. Taip pat specifinis tūris yra intensyvi savybė materijos tam nedaro įtakos tai, kiek yra medžiagos arba kur ji buvo paimta.
Konkretaus tūrio formulės
Yra trys bendros formulės, naudojamos konkrečiam tūriui (ν) apskaičiuoti:
- ν = V / m kur V yra tūris ir m yra masė
- ν = 1 /ρ = ρ-1 kur ρ yra tankis
- ν = RT / PM = RT / P kur R yra idealas dujų konstanta, T yra temperatūra, P yra slėgis, o M yra molingumas
Antroji lygtis paprastai taikoma skysčiams ir kietosioms medžiagoms, nes jie yra palyginti nesuspausti. Lygtį galima naudoti dirbant su dujomis, tačiau dujų tankis (ir savitasis tūris) gali smarkiai pasikeisti, šiek tiek padidėjus ar sumažėjus temperatūrai.
Trečioji lygtis taikoma tik idealios dujos arba tikroms dujoms esant santykinai žemai temperatūrai ir slėgiui, kuris artimas idealiosioms dujoms.
Bendrų specifinių tūrio verčių lentelė
Inžinieriai ir mokslininkai paprastai nurodo konkrečių tūrio verčių lenteles. Šios tipinės vertės yra standartinei temperatūrai ir slėgiui (STP), kuri yra 0 ° C (273,15 K, 32 ° F) temperatūra ir 1 atm slėgis.
| Esmė | Tankis | Specifinis tūris |
|---|---|---|
| (kg / m3) | (m3/kg) | |
| Oro | 1.225 | 0.78 |
| Ledas | 916.7 | 0.00109 |
| Vanduo (skystas) | 1000 | 0.00100 |
| Sūrus vanduo | 1030 | 0.00097 |
| Gyvsidabris | 13546 | 0.00007 |
| R-22 * | 3.66 | 0.273 |
| Amoniakas | 0.769 | 1.30 |
| Anglies dvideginis | 1.977 | 0.506 |
| Chloras | 2.994 | 0.334 |
| Vandenilis | 0.0899 | 11.12 |
| Metanas | 0.717 | 1.39 |
| Azotas | 1.25 | 0.799 |
| Garai* | 0.804 | 1.24 |
Žvaigždute (*) pažymėtos medžiagos nėra STP.
Kadangi medžiagos ne visada yra standartinėmis sąlygomis, taip pat yra medžiagų lentelės, kuriose nurodytos konkrečios tūrio vertės esant temperatūros ir slėgio diapazonui. Čia galite rasti išsamias oro ir garų lenteles.
Konkretaus tūrio naudojimo būdai
Specifinis tūris dažniausiai naudojamas inžinerijoje ir atliekant fizodikos ir chemijos termodinaminius skaičiavimus. Jis naudojamas prognozuoti dujų elgseną, kai keičiasi sąlygos.
Apsvarstykite hermetišką kamerą, kurioje yra nustatytas skaičius molekulių:
- Jei kamera išsiplečia, o molekulių skaičius išlieka pastovus, dujų tankis sumažėja, o savitasis tūris padidėja.
- Jei kamera susitraukia, o molekulių skaičius išlieka pastovus, dujų tankis didėja, o savitasis tūris mažėja.
- Jei kameros tūris palaikomas pastovus, o kai kurios molekulės pašalinamos, tankis mažėja, o savitasis tūris didėja.
- Jei kameros tūris palaikomas pastovus, pridedant naujų molekulių, tankis didėja, o savitasis tūris mažėja.
- Jei tankis padvigubėja, jo savitasis tūris sumažėja perpus.
- Jei konkretus tūris padvigubėja, tankis sumažinamas per pusę.
Savitasis tūris ir savitasis sunkis
Jei žinomi specifiniai dviejų medžiagų kiekiai, ši informacija gali būti naudojama apskaičiuojant ir palyginant jų tankį. Palyginus tankumą specifinė gravitacija vertybes. Vienas iš specifinio sunkio jėgų taikymo būdų yra numatyti, ar cheminė medžiaga plūdės ar kris, kai pateks į kitą medžiagą.
Pavyzdžiui, jei medžiagos A savitasis tūris yra 0,358 cm3/ g, o medžiagos B savitasis tūris yra 0,374 cm3/ g, paėmus kiekvienos vertės atvirkštinę vertę, gaunamas tankis. Taigi A tankis yra 2,79 g / cm3 o B tankis yra 2,67 g / cm3. Specifinis sunkis, lyginant A ir B tankį, yra 1,04, arba B, palyginti su A, savitasis sunkis yra 0,95. A yra tankesnis nei B, taigi A nusileistų į B arba B plauktų ant A.
Skaičiavimo pavyzdys
Yra žinoma, kad garų mėginio slėgis yra 2500 svarų / in2 esant 1960 metų Rankine temperatūrai. Jei dujų konstanta yra 0,596, koks yra specifinis garų tūris?
ν = RT / P
ν = (0,596) (1960) / (2500) = 0,467 colio3/lb
Šaltiniai
- Moranas, Michaelas (2014). Inžinerinės termodinamikos pagrindai, 8-asis ed. Vilis. ISBN 978-1118412930.
- Silverthornas, Dee (2016). Žmogaus fiziologija: integruotas požiūris. Pearsonas. ISBN 978-0-321-55980-7.
- Walkeris, Jear (2010) l. Fizikos pagrindai, 9-asis leidimas Halliday. ISBN 978-0470469088.