تبدیل چگالی (kg/m³، g/cm³ و lb/ft³)
چگالی نشان می دهد هر واحد حجم از یک ماده چه جرمی دارد و در شیمی، مهندسی مواد و صنعت بسیار مهم است. واحد استاندارد آن کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³) است، اما در آزمایشگاه ها بیشتر گرم بر سانتی متر مکعب (g/cm³) و گرم بر میلی لیتر (g/mL) و در سیستم انگلیسی پوند بر فوت مکعب (lb/ft³) به کار می رود.
یک مرجع مفید برای حس کردن اعداد این است که چگالی آب برابر ۱۰۰۰ kg/m³ یعنی ۱ g/cm³ است؛ هر ماده ای سبک تر از آب عددی کمتر و سنگین تر عددی بیشتر دارد.
این مبدل واحد چگالی بین همهٔ این واحدها به صورت دقیق تبدیل می کند.
تبدیل های پرکاربرد چگالی
تبدیل چگالی به جرم، وزن و حجم
این ها تبدیل واحد نیستند و با هیچ ضریب ثابتی به دست نمی آیند؛ چون چگالی به تنهایی جرم را نمی دهد و باید حجم (یا برعکس، جرم) را هم بدانید. سه رابطهٔ پایه:
مثال جرم: ۲ متر مکعب بتن با چگالی ۲۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب، جرمی برابر
۲ × ۲۴۰۰ = ۴٬۸۰۰ کیلوگرم دارد.
مثال حجم: ۵۰۰ کیلوگرم بنزین با چگالی حدود ۷۴۵، حجمی برابر ۵۰۰ ÷ ۷۴۵ = ۰٫۶۷۱ متر مکعب
یعنی حدود ۶۷۱ لیتر اشغال می کند (هر متر مکعب = ۱۰۰۰ لیتر).
مثال وزن مخصوص: وزن مخصوص آب برابر ۱۰۰۰ × ۹٫۸۱ = ۹٬۸۱۰ نیوتون بر متر مکعب و برای فولاد
حدود ۷۷٬۰۰۹ نیوتون بر متر مکعب است.
نکتهٔ رایج: «وزن مخصوص نسبی» (چگالی نسبی) عدد بدون واحدی است که از تقسیم چگالی ماده بر چگالی آب به دست می آید؛ مثلاً برای فولاد ۷۸۵۰ ÷ ۱۰۰۰ = ۷٫۸۵. همین عدد است که در جدول ها بدون واحد نوشته می شود.
جدول چگالی مواد رایج
برای اینکه بدانید عددی که در دست دارید منطقی است یا نه، این مقادیر تقریبی مرجع خوبی هستند (در دمای اتاق):
چگالی مایعات و گازها با دما و فشار تغییر می کند؛ این اعداد برای برآورد و مقایسه اند، نه محاسبات دقیق مهندسی.
تبدیل گرم بر سانتی متر مکعب به کیلوگرم بر متر مکعب
این پرتکرارترین تبدیل چگالی است و قاعده اش ساده است: عدد را در ۱۰۰۰ ضرب کنید. دلیلش این است که یک کیلوگرم برابر ۱۰۰۰ گرم و یک متر مکعب برابر ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ سانتی متر مکعب است، پس نسبت دو تبدیل ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ ÷ ۱٬۰۰۰ = ۱۰۰۰ می شود. برای همین چگالی آب هم ۱ g/cm³ است و هم ۱۰۰۰ kg/m³ — دو نوشتنِ یک واقعیت. در جهت معکوس بر ۱۰۰۰ تقسیم کنید. برای واحد انگلیسی هم ۱۰۰۰ kg/m³ برابر ۶۲٫۴۳ lb/ft³ است.
با این ابزار می توانید
- چگالی مواد را بین واحد آزمایشگاهی (g/cm³) و استاندارد (kg/m³) تبدیل کنید.
- داده های انگلیسی (lb/ft³) را به واحد متری برگردانید.
- سبک یا سنگین بودن یک ماده را نسبت به آب بسنجید.
- واحدهای g/mL، g/cm³ و g/L را کنار هم مقایسه کنید.
مثال کاربردی
چگالی الکل اتیلیک حدود ۰٫۷۹ گرم بر سانتی متر مکعب است و می خواهید آن را بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب بدانید. کافی است ۰٫۷۹ را در واحد «g/cm³» وارد کنید؛ نتیجه ۰٫۷۹ × ۱۰۰۰ = ۷۹۰ kg/m³ می شود — یعنی الکل از آب سبک تر است.