विशिष्ट आयतन

ऊष्मप्रवैगिकी में, एक रासायनिक पदार्थ की विशिष्ट मात्रा (प्रतीक: $ν$, Nu (अक्षर)) पदार्थ का आंतरिक गुण है, जिसे पदार्थ के आयतन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है ($V$) इसके द्रव्यमान के लिए ($m$). यह घनत्व का गुणक व्युत्क्रम है $ρ$ (रो (अक्षर)) और यह दाढ़ मात्रा और दाढ़ द्रव्यमान से संबंधित है:
 * $$\nu = \frac{V}{m} = \rho^{-1} = \frac{\tilde V}{M}$$

विशिष्ट मात्रा की इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली घन मीटर प्रति किलोग्राम (m3/kg), लेकिन अन्य इकाइयों में फ़ुट3/पौंड, फुट3/स्लग, या एमएल/जी। एक आदर्श गैस के लिए विशिष्ट आयतन दाढ़ गैस स्थिरांक से संबंधित है ($R$) और गैस का तापमान ($T$), दबाव ($P$), और मोलर मास ($M$) के रूप में दिखाया:

तब से $$PV = {nRT}$$ और $n = \frac{m}{M}$ : $$\nu = \frac{V}{m} = \frac{RT}{PM}$$

अनुप्रयोग
विशिष्ट मात्रा आमतौर पर इसके लिए लागू होती है:
 * मोलर मात्रा
 * आयतन (थर्मोडायनामिक्स)
 * आंशिक दाढ़ मात्रा

एक चर-आयतन, वायुरोधी कक्ष की कल्पना करें जिसमें ऑक्सीजन गैस के परमाणुओं की एक निश्चित संख्या हो। निम्नलिखित चार उदाहरणों पर विचार करें:
 * यदि गैस को अंदर या बाहर जाने की अनुमति दिए बिना कक्ष को छोटा किया जाता है, तो घनत्व बढ़ जाता है और विशिष्ट आयतन घट जाता है।
 * यदि कक्ष गैस को अंदर या बाहर जाने के बिना फैलता है, तो घनत्व कम हो जाता है और विशिष्ट आयतन बढ़ जाता है।
 * यदि कक्ष का आकार स्थिर रहता है और गैस के नए परमाणुओं को इंजेक्ट किया जाता है, तो घनत्व बढ़ जाता है और विशिष्ट आयतन घट जाता है।
 * यदि कक्ष का आकार स्थिर रहता है और कुछ परमाणुओं को हटा दिया जाता है, तो घनत्व कम हो जाता है और विशिष्ट आयतन बढ़ जाता है।

विशिष्ट मात्रा सामग्री की एक संपत्ति है, जिसे किसी विशेष पदार्थ के एक किलोग्राम के कब्जे वाले घन मीटर की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है। मानक इकाई घन मीटर प्रति किलोग्राम (m3/किग्रा या मी3·किग्रा-1).

कभी-कभी किसी पदार्थ के एक ग्राम द्वारा कब्जा किए गए घन सेंटीमीटर की संख्या के संदर्भ में विशिष्ट मात्रा व्यक्त की जाती है। इस मामले में, इकाई सेंटीमीटर घन प्रति ग्राम (सेमी3/g या सेमी3·g-1). एम कन्वर्ट करने के लिए3/kg से सेमी3/g, 1000 से गुणा करें; इसके विपरीत, 0.001 से गुणा करें।

विशिष्ट आयतन घनत्व के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यदि किसी पदार्थ का घनत्व दोगुना हो जाता है, तो उसका विशिष्ट आयतन, जैसा कि समान आधार इकाइयों में व्यक्त किया जाता है, आधा हो जाता है। यदि घनत्व घटकर 1/10 हो जाता है, तो विशिष्ट आयतन, जैसा कि समान आधार इकाइयों में व्यक्त किया गया है, 10 के कारक से बढ़ जाता है।

तापमान में थोड़ी सी भी भिन्नता के साथ गैसों का घनत्व बदल जाता है, जबकि तरल और ठोस पदार्थों की घनत्व, जिन्हें आमतौर पर असम्पीडित माना जाता है, बहुत कम बदलेंगे। विशिष्ट आयतन किसी पदार्थ के घनत्व का व्युत्क्रम होता है; इसलिए, गैसों को शामिल करने वाली स्थितियों से निपटने के दौरान सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए। तापमान में छोटे परिवर्तन का विशिष्ट मात्राओं पर ध्यान देने योग्य प्रभाव पड़ेगा।

मानव रक्त का औसत घनत्व 1060 किग्रा/मीटर है3। उस घनत्व से संबंधित विशिष्ट आयतन 0.00094 मीटर है 3/किग्रा. ध्यान दें कि रक्त की औसत विशिष्ट मात्रा लगभग पानी के समान होती है: 0.00100 मीटर3/किग्रा.

आवेदन उदाहरण
यदि कोई आदर्श गैस की विशिष्ट मात्रा निर्धारित करने के लिए निर्धारित करता है, जैसे कि सुपर हीटेड स्टीम, समीकरण का उपयोग करके &nu; = RT/P, जहां दबाव 2500 lbf/in है2, R 0.596 है, तापमान है $1,960 degR$. उस स्थिति में, विशिष्ट मात्रा 0.4672 इंच के बराबर होगी3/lb. हालांकि, अगर तापमान को बदल दिया जाता है $1,160 degR$, सुपर हीटेड स्टीम की विशिष्ट मात्रा बदलकर 0.2765 इंच हो गई होगी3/lb, जो कुल मिलाकर 59% बदलाव है।

दो या दो से अधिक पदार्थों की विशिष्ट मात्रा जानने से कुछ अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी जानकारी प्राप्त करने की अनुमति मिलती है। 0.657 सेमी के विशिष्ट आयतन वाले पदार्थ X के लिए3/g और एक पदार्थ Y जिसका विशिष्ट आयतन 0.374 cm है3/g, विशिष्ट आयतन का व्युत्क्रम लेकर प्रत्येक पदार्थ का घनत्व पाया जा सकता है; इसलिए, पदार्थ X का घनत्व 1.522 g/cm3 है3 और पदार्थ Y का घनत्व 2.673 g/cm है 3। इस सूचना से प्रत्येक पदार्थ का एक दूसरे के सापेक्ष विशिष्ट गुरुत्व ज्ञात किया जा सकता है। Y के संबंध में पदार्थ X का विशिष्ट गुरुत्व 0.569 है, जबकि X के संबंध में Y का विशिष्ट गुरुत्व 1.756 है। इसलिए, Y पर रखे जाने पर पदार्थ X डूबेगा नहीं।

समाधान की विशिष्ट मात्रा
एक गैर-आदर्श समाधान की विशिष्ट मात्रा घटकों के आंशिक विशिष्ट संस्करणों का योग है:


 * $$v =\frac {1}{\rho} = \frac{\tilde V}{M} = \sum_i w_i\cdot \bar{v_i} $$

एम मिश्रण का दाढ़ द्रव्यमान है।

सामान्य विशिष्ट मात्राओं की तालिका
नीचे दी गई तालिका उपयोगी हो सकने वाले विभिन्न सामान्य पदार्थों के लिए घनत्व और विशिष्ट मात्रा प्रदर्शित करती है। मान मानक तापमान और दबाव पर दर्ज किए गए थे, जिसे 0 °C (273.15 K, 32 F) और 1 atm (101.325 kN/m) पर हवा के रूप में परिभाषित किया गया है2, 101.325 kPa, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 torr)।

* मान मानक तापमान और दबाव पर नहीं लिए जाते