♻♻ميادين الاعمار♻♻

الحجم المتغير للمياه

معلومة هندسية مثيرة للاهتمام عن المياه
يعتقد معظمنا أن كثافة المياه تساوي تقريباً 1000 كجم/م³، وأن المياه غير قابلة للضغط (أي أن كثافتها لا تتغير تحت الضغط).

لنقم بتصحيح هذه المعلومات:

تتغير كثافة المياه مع تغير درجة حرارتها؛ تنخفض مع ارتفاع درجة الحرارة وتزداد مع انخفاضها. بعبارة أخرى، هناك تغير في الحجم لكمية ثابتة من المياه عندما تتغير درجة حرارتها. لذلك يمكن القول أن المياه قابلة للتقلص والضغط نتيجة للتغيرات في درجة الحرارة.

رغم أن هذه المعلومة تبدو فيزيائية، إلا أنها ذات أهمية كبيرة لنا كمهندسين في مجال البناء، حيث نحتاج أحياناً إلى فهم دقيق للتغير الحجمي للمياه مع درجة الحرارة في تطبيقاتنا.

توضيح مع المراجع:

وفقاً لمعيار ASTM C29، تبلغ كثافة المياه عند درجة حرارة 15.6 درجة مئوية 999 كجم/م³.

عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 30 درجة مئوية، تنخفض الكثافة إلى 995 كجم/م³.

مثال رقمي:
إذا كان لدينا خزان سعته 10,000 متر مكعب مملوء بالمياه، وكانت درجة حرارة المياه 30 درجة مئوية خلال النهار، فإن وزن المياه المطلوب لملء هذا الحجم سيكون 9,950 طناً.

أما إذا انخفضت درجة الحرارة إلى 15 درجة مئوية، فسيزداد وزن المياه المطلوب لنفس الحجم إلى 9,990 طناً.

هذا الفرق (40 طناً) يعتبر رقماً كبيراً ومؤثراً، خاصة عند التعامل مع كميات كبيرة من المياه، مما يوضح أهمية التغير الحجمي وتأثيره المتزايد مع زيادة كمية المياه.

تطبيق عملي:
في اختبارات تسرب الخزانات، يجب قياس درجة حرارة المياه وكثافتها أثناء الاختبار. كما يجب مراعاة التغير الحجمي للمياه الناتج عن تغير درجة الحرارة عند تحليل النتائج. يكون هذا العامل مهماً جداً في الخزانات الكبيرة، حيث يمكن تفسير التغير في مستوى المياه بسبب التغير الحجمي خطأً على أنه تسرب إذا لم يتم تصحيحه.

وفقاً لمواصفات ACI 350.1R الأمريكية، يتم قياس فقدان مستوى المياه بدقة تصل إلى 1 مم، مما يجعل مراقبة درجة الحرارة والكثافة أمراً أساسياً لضمان دقة الاختبارات.

www.tgoop.com/construction2018/54301

268 viewsNov 21 at 07:10

الحجم المتغير للمياه

معلومة هندسية مثيرة للاهتمام عن المياه
يعتقد معظمنا أن كثافة المياه تساوي تقريباً 1000 كجم/م³، وأن المياه غير قابلة للضغط (أي أن كثافتها لا تتغير تحت الضغط).

لنقم بتصحيح هذه المعلومات:

تتغير كثافة المياه مع تغير درجة حرارتها؛ تنخفض مع ارتفاع درجة الحرارة وتزداد مع انخفاضها. بعبارة أخرى، هناك تغير في الحجم لكمية ثابتة من المياه عندما تتغير درجة حرارتها. لذلك يمكن القول أن المياه قابلة للتقلص والضغط نتيجة للتغيرات في درجة الحرارة.

رغم أن هذه المعلومة تبدو فيزيائية، إلا أنها ذات أهمية كبيرة لنا كمهندسين في مجال البناء، حيث نحتاج أحياناً إلى فهم دقيق للتغير الحجمي للمياه مع درجة الحرارة في تطبيقاتنا.

توضيح مع المراجع:

وفقاً لمعيار ASTM C29، تبلغ كثافة المياه عند درجة حرارة 15.6 درجة مئوية 999 كجم/م³.

عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 30 درجة مئوية، تنخفض الكثافة إلى 995 كجم/م³.

مثال رقمي:
إذا كان لدينا خزان سعته 10,000 متر مكعب مملوء بالمياه، وكانت درجة حرارة المياه 30 درجة مئوية خلال النهار، فإن وزن المياه المطلوب لملء هذا الحجم سيكون 9,950 طناً.

أما إذا انخفضت درجة الحرارة إلى 15 درجة مئوية، فسيزداد وزن المياه المطلوب لنفس الحجم إلى 9,990 طناً.

هذا الفرق (40 طناً) يعتبر رقماً كبيراً ومؤثراً، خاصة عند التعامل مع كميات كبيرة من المياه، مما يوضح أهمية التغير الحجمي وتأثيره المتزايد مع زيادة كمية المياه.

تطبيق عملي:
في اختبارات تسرب الخزانات، يجب قياس درجة حرارة المياه وكثافتها أثناء الاختبار. كما يجب مراعاة التغير الحجمي للمياه الناتج عن تغير درجة الحرارة عند تحليل النتائج. يكون هذا العامل مهماً جداً في الخزانات الكبيرة، حيث يمكن تفسير التغير في مستوى المياه بسبب التغير الحجمي خطأً على أنه تسرب إذا لم يتم تصحيحه.

وفقاً لمواصفات ACI 350.1R الأمريكية، يتم قياس فقدان مستوى المياه بدقة تصل إلى 1 مم، مما يجعل مراقبة درجة الحرارة والكثافة أمراً أساسياً لضمان دقة الاختبارات.

BY ♻♻ميادين الاعمار♻♻