محول الحجم الخاص

محوّل الحجم الخاص

مقدمة

الحجم الخاص هو خاصية للمواد، ويُعرّف بأنه الحجم لكل وحدة كتلة من مادة ما. وهو العكس الرياضي للكثافة وغالبًا ما يُعبّر عنه بوحدات مثل الأمتار المكعبة لكل كيلوغرام (م³/كجم)، أو الأقدام المكعبة لكل رطل (قدم³/رطل)، أو اللترات لكل كيلوغرام (لتر/كجم).

مفهوم الحجم الخاص مهم بشكل خاص في الديناميكا الحرارية وميكانيكا الموائع، خصوصًا عند تحليل سلوك الغازات. وبما أنه خاصية كثافية، يبقى الحجم الخاص ثابتًا بغض النظر عن كمية المادة الموجودة.

الصيغة

يتم حساب الحجم الخاص (ν) كما يلي:

ν = V / m

أين:

ν (نيو) = الحجم الخاص
V = الحجم
m = الكتلة

ولما كان الحجم الخاص هو العكس الرياضي للكثافة (ρ)، فيمكننا أيضًا التعبير عنه على النحو التالي:

ν = 1 / ρ

وحدات القياس

الوحدات التالية متوفرة للتحويل:

المتر المكعب لكل كيلوغرام (م³/كجم) - وحدة SI للحجم الخاص
السنتيمتر المكعب لكل غرام (سم³/غ) - 1 سم³/غ = 0.001 م³/كجم
اللتر لكل كيلوغرام (لتر/كجم) - 1 لتر/كجم = 0.001 م³/كجم
اللتر لكل غرام (لتر/غ) - 1 لتر/غ = 1 م³/كجم
القدم المكعب لكل كيلوغرام (قدم³/كجم) - 1 قدم³/كجم = 0.0283168466 م³/كجم
القدم المكعب لكل رطل (قدم³/رطل) - 1 قدم³/رطل = 0.06242796 م³/كجم
галون (الولايات المتحدة) لكل رطل - 1 غالون/رطل (الولايات المتحدة) = 0.0083454039 م³/كجم
غالون (المملكة المتحدة) لكل رطل - 1 غالون/رطل (المملكة المتحدة) = 0.0100224128 م³/كجم

التطبيقات

التحليل الحراري للغازات والبخار
عمليات الهندسة الكيميائية
أنظمة تكييف الهواء والتدفئة والتهوية (HVAC)
العلوم الجوية
تصميم الضواغط والتوربينات
ضبط الجودة في عمليات التصنيع

مثال على الحساب

دعونا نفترض أن لديك غازًا بحجم خاص مقداره 0.5 م³/كجم وترغب في تحويله إلى لتر/كجم:

0.5 م³/كجم × 1000 لتر/كجم لكل م³/كجم = 500 لتر/كجم

المراجع

Cengel, Y.A., & Boles, M.A. (2019). Thermodynamics: An Engineering Approach. McGraw-Hill Education.
Moran, M.J., Shapiro, H.N., Boettner, D.D., & Bailey, M.B. (2014). Fundamentals of Engineering Thermodynamics. Wiley.

قائمة وحدات الحجم الخاص

1 سنتيمتر مكعب/غرام = 0.001 متر مكعب/كيلوغرام
1 لتر/كيلوغرام = 0.001 متر مكعب/كيلوغرام
1 لتر/غرام = 1 متر مكعب/كيلوغرام
1 قدم مكعب/كيلوغرام = 0.0283168466 متر مكعب/كيلوغرام
1 قدم مكعب/رطل = 0.06242796 متر مكعب/كيلوغرام
1 غالون (الولايات المتحدة)/رطل = 0.0083454039 متر مكعب/كيلوغرام
1 غالون (المملكة المتحدة)/رطل = 0.0100224128 متر مكعب/كيلوغرام