ما هو الثقل النوعي؟
الثقل النوعي (SG)، ويُعرف أيضًا بالكثافة النسبية، هو رقم بلا وحدة يقارن كثافة مادة ما بكثافة مادة مرجعية — وهي غالبًا الماء النقي عند درجة حرارة 4° مئوية، الذي تبلغ كثافته 1000 كجم/م³. وبما أنه نسبة بين كميتين، فإن الثقل النوعي لا يحمل أي وحدة قياس. إذا كانت القيمة أكبر من 1 فهذا يعني أن المادة أكثف من الماء وستغوص فيه، أما إذا كانت أقل من 1 فهذا يعني أنها أخف منه وستطفو على سطحه.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل كثافة المادة بوحدة الكيلوجرام لكل متر مكعب. القيمة الافتراضية لكثافة الماء المرجعية هي 1000 كجم/م³، لكن يمكنك تغييرها إذا كنت بحاجة إلى درجة حرارة مرجعية مختلفة أو سائل آخر. تقوم الحاسبة بقسمة كثافة المادة على الكثافة المرجعية، وتعطيك على الفور قيمة الثقل النوعي مع بيان ما إذا كانت المادة ستغوص أم تطفو.
شرح المعادلة
المعادلة بسيطة: الثقل النوعي = كثافة المادة ÷ كثافة الماء $$\text{SG} = \frac{\rho_{\text{المادة}}}{\rho_{\text{الماء}}}$$ وبما أن الكثافتين بالوحدة نفسها، فإن الوحدات تُلغى لتبقى نسبة صرفة بلا وحدة. ويستعين بهذه القيمة المهندسون وصُنّاع المشروبات والجيولوجيون والكيميائيون للتعرف على المواد، والتحقق من تراكيز السوائل، والتنبؤ بقوة الطفو.
مثال محلول
تبلغ كثافة ماء البحر نحو 1025 كجم/م³. وبقسمة 1025 على 1000 نحصل على ثقل نوعي يساوي 1.025. $$\text{SG} = \frac{1025}{1000} = 1.025$$ وبما أن هذه القيمة أكبر من 1، فإن الجسم الذي يطفو في الماء العذب سيطفو أعلى قليلًا في ماء البحر لأن ماء البحر أكثف.
الأسئلة الشائعة
هل الثقل النوعي هو نفسه الكثافة؟ لا. الكثافة لها وحدة قياس (مثل كجم/م³)، أما الثقل النوعي فهو نسبة مجردة بين كثافتين بلا وحدة.
لماذا نستخدم 1000 كجم/م³ للماء؟ لأنها كثافة الماء النقي عند درجة حرارة 4° مئوية، وهي نقطة بلوغه أقصى كثافة، ما يجعله المرجع القياسي المعتمد.
ماذا يعني أن الثقل النوعي = 1؟ يعني أن المادة لها كثافة الماء نفسها تمامًا، فلا تغوص ولا تطفو، بل تبقى معلّقة داخله.
