ความถ่วงจำเพาะ

ความถ่วงจำเพาะ (specific gravity, SG) คืออัตราส่วนระหว่างความหนาแน่นของสสารหนึ่ง ๆ ต่อความหนาแน่นของน้ำ เมื่อทั้งสองอย่างมีอุณหภูมิเท่ากัน ความถ่วงจำเพาะจึงเป็นปริมาณที่ไร้มิติ (ไม่มีหน่วย) วัตถุที่มีความถ่วงจำเพาะมากกว่าหนึ่ง หมายความว่าวัตถุนั้นมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ ดังนั้นวัตถุนั้นจะจมน้ำ (โดยไม่นับผลจากแรงตึงผิวของน้ำ) ในทางตรงข้าม หากความถ่วงจำเพาะน้อยกว่าหนึ่ง วัตถุนั้นจะลอยน้ำ

ความถ่วงจำเพาะเป็นกรณีหนึ่งของความหนาแน่นสัมพัทธ์ (relative density) ซึ่งเป็นอัตราส่วนของสสารอย่างอื่นที่อาจไม่ใช่น้ำ และมักใช้แทนความหมายของความถ่วงจำเพาะในงานเขียนทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ การใช้ความถ่วงจำเพาะไม่เป็นที่นิยมในสาขาวิทยาศาสตร์ที่ต้องการความละเอียดสูง แต่ใช้ความหนาแน่นที่แท้จริงของสสารมากกว่า

ความถ่วงจำเพาะ SG หรือ ถ.พ. สามารถแสดงได้ด้วยสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ดังนี้

เมื่อ แทนความหนาแน่นของสสาร และ แทนความหนาแน่นของน้ำ (อักษรกรีก ρ เป็นสัญลักษณ์แทนความหนาแน่น) แต่ความหนาแน่นของน้ำนั้นเปลี่ยนแปรไปตามอุณหภูมิและความดัน จึงกำหนดให้ความถ่วงจำเพาะใช้ความหนาแน่นที่อุณหภูมิ 4°C (39.2°F) และความดันบรรยากาศปกติ (standard atmosphere) 1 atm ซึ่งในกรณีนี้จะได้ เท่ากับ 1000 kg·m−3 ในหน่วยเอสไอ

หากกำหนดความถ่วงจำเพาะของสสารหนึ่งมาให้ ความหนาแน่นที่แท้จริงจึงสามารถคำนวณได้โดยการแปลงสูตรด้านบน

ในบางโอกาส สสารอย่างอื่นที่ถูกอ้างถึงนอกเหนือจากน้ำก็ได้ระบุเอาไว้ (เช่น อากาศ) ซึ่งในกรณีดังกล่าวความถ่วงจำเพาะจะหมายถึงความหนาแน่นที่สัมพันธ์กับสสารนั้นด้วย

เนื่องจากความถ่วงจำเพาะถูกนิยามให้เป็นปริมาณที่ไร้มิติ จึงไม่ขึ้นอยู่กับหน่วยของความหนาแน่นที่ใช้ (ไม่ว่าจะเป็น slugs·ft−3 หรือ kg·m−3) อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นทั้งสองจะต้องสามารถแปลงให้เป็นหน่วยเดียวกันก่อนคำนวณหาอัตราส่วน

ตัวอย่าง

ภาษาอื่น ๆ
català: Picnòmetre
čeština: Pyknometr
Cymraeg: Dwyster
eesti: Erikaal
français: Densité
magyar: Piknométer
հայերեն: Պիկնոմետր
Bahasa Indonesia: Piknometer
日本語: 比重
қазақша: Пикнометр
lietuvių: Piknometras
norsk nynorsk: Pyknometer
português: Densidade relativa
română: Picnometru
Simple English: Specific gravity
slovenščina: Specifična teža
svenska: Specifik vikt
українська: Відносна густина