ما هو الثقل النوعي؟
الثقل النوعي (SG)، ويُعرف أيضًا بالكثافة النسبية، هو النسبة بين كثافة مادة ما وكثافة مادة مرجعية — وبالنسبة للسوائل تكون هذه المادة المرجعية هي الماء النقي في معظم الأحيان. ولأنه نسبة بين كثافتين، فإن الثقل النوعي قيمة مجردة بلا وحدات. فإذا كان الثقل النوعي أقل من 1 فهذا يعني أن السائل أخف من الماء وسيطفو فوقه، أما إذا تجاوز 1 فهذا يعني أنه أكثف من الماء وسيغوص فيه.
كيف تستخدم هذه الحاسبة
أدخل كثافة السائل لديك بوحدة الكيلوغرام لكل متر مكعب (kg/m³)، ثم أدخل كثافة الماء المرجعية. تبلغ كثافة الماء نحو 1000 kg/m³ عند درجة حرارة 4 °م، وهي القيمة المعتمدة افتراضيًا. اضغط على زر الحساب لتعرض الأداة الثقل النوعي على الفور، مع بيان ما إذا كان السائل سيطفو أم سيغوص.
شرح المعادلة
العلاقة بسيطة جدًا: $$\text{SG} = \frac{\rho_{\text{السائل}}}{\rho_{\text{الماء}}}$$ يجب التعبير عن الكثافتين بالوحدة نفسها حتى تُختصر الوحدات تمامًا. وإذا قِست الكثافة بوحدة غرام لكل سنتيمتر مكعب (g/cm³)، فإن كثافة الماء تساوي \(1.0\) g/cm³، وعندها يصبح الثقل النوعي مساويًا لقيمة الكثافة العددية مباشرة.
مثال محلول
لنأخذ زيتًا كثافته 850 kg/m³ وماءً كثافته 1000 kg/m³. عندها يكون $$\text{SG} = \frac{850}{1000} = 0.85$$ وبما أن \(0.85\) أقل من 1، فإن الزيت يطفو على سطح الماء — وهذا بالضبط هو السبب في بقاء البقع الزيتية طافية على سطح المحيط.
الأسئلة الشائعة
هل لدرجة الحرارة تأثير؟ نعم. تتغير الكثافة بتغير درجة الحرارة، لذا يُنصح في الأعمال الدقيقة بتحديد درجة حرارة كل من السائل والماء المرجعي (وغالبًا ما تكون 4 °م أو 20 °م).
هل يمكن أن يتجاوز الثقل النوعي 1؟ بالتأكيد. فمياه البحر (~1.025) والغليسرين (~1.26) والزئبق (~13.6) جميعها لها ثقل نوعي أكبر من 1 وتغوص في الماء العذب.
هل الثقل النوعي هو نفسه الكثافة؟ لا. فالكثافة لها وحدات (kg/m³)، بينما الثقل النوعي نسبة مجردة بلا وحدات. ويتساويان عدديًا فقط عندما تُعبَّر عن الكثافة بوحدة g/cm³.
