مهارات الحياة

قراءة cSt وcP: الكثافة تكمل مقارنة ورقة السائل

بطاقتان مؤلفتان عند 40 درجة: الحركية 100 لكلتيهما؛ الكثافة 800 و 1000، والديناميكية 80 و 100. اسم الخاصية ووحدتها ثابتان في كل عمود؛ لا بيانات منتج أو تجربة.
قيم وحالات مؤلفة؛ اتفاق العمود الأول لا يعيد الثاني دون مدخله المقابل.

قراءة وحدتي cSt وcP في ورقة السائل تبدأ بتحديد الكمية التي يصفها كل عمود. قد يتفق رقمان في سطرين ولا تتفق المقارنة، لأن الملف يعرض نوعين من اللزوجة أو حالتين مختلفتين. يميز دليل الوحدات بين الديناميكية والحركية. [2] نراجع فيما يأتي بطاقات مؤلفة تساعد مسؤول المقارنة على معرفة المدخل الناقص قبل ترتيب عروض أو تقارير.

تعرف صفحة NASA الحركية بأنها الديناميكية مقسومة على الكثافة. [1] سنطبق هذه العلاقة على قيم اخترناها، ثم نختبر معنى اتفاق عدد وتغيير وحدة وخلط درجتي حرارة. لم نفحص عينات أو نحدد زيتًا مناسبًا لآلة؛ المثال يجيب عن قراءة جدول وتناسق حسابه، بينما يحتاج اختيار المادة بيانات استعمالها واختباراتها.

الخلاصة السريعة

لا تعامل العددين في العمودين كأنهما مقدار واحد. [2] في بطاقتنا المتوافقة عند 40 درجة: الحركية 100 مليمتر مربع للثانية والكثافة 800 كيلوغرام للمتر المكعب تعطيان الديناميكية 80 ملي باسكال ثانية. عند الكثافة 1000، ومع الحركية نفسها، تصبح الديناميكية 100؛ لذلك يحتفظ القارئ بالكثافة وحالة السطر.

  • يربط دليل الوحدات cP بالديناميكية وcSt بالحركية؛ عامل التحويل للأولى إلى باسكال ثانية 0.001، وللثانية إلى متر مربع للثانية 0.000001. [2] تغيّر كتابة الوحدة لا يعني تغيير السائل.
  • الحركية تساوي الديناميكية مقسومة على الكثافة. [1] نعطي الحركية 100 والكثافة 800 عند 40، بالوحدات المذكورة في الجواب؛ تحويل 100 إلى 0.0001 ثم ضربه في 800 يعطي 0.08 باسكال ثانية، أي 80 ملي باسكال ثانية.
  • بطاقة ثانية بالكثافة 1000 والحركية 100 تعطي الديناميكية 100. وفي اختبار مستقل لديناميكية ثابتة 80 مع كثافتين 800 و 1000، تصبح الحركية 100 و 80. اتفاق عمود واحد لا يعيد الآخر دون بقية المدخلات.
  • عامل تحويل غرام للسنتيمتر المكعب إلى كيلوغرام للمتر المكعب 1000. [2] لذلك 800 في الوحدة الثانية هي 0.8 في الأولى؛ استعمال 800 مكان 0.8 في صيغة وحداتها مختلفة يجعل الناتج أكبر بألف مرة.
  • حالتان مؤلفتان لألف: عند 40 الحركية 100 والكثافة 800 فتخرج 80 ديناميكية؛ عند 60 نعطي 80 و 780 فتخرج 62.4. خلط 80 الثانية بكثافة 800 الأولى يعطي 64، ولا يمثل أيًا من سطري الحالة المتوافقين.
  • إذا غابت الكثافة، لا تختَر 1 كي يتفق الرقمان؛ بطاقة الحركية 100 سمحت لنا بنتيجتي 80 و 100 مع كثافتين معطاتين. وفر العدد ووحدته والحالة قبل إكمال العمود، بدل تقديم فرض مستتر بوصفه قياسًا.
  • للتحقق العكسي في البطاقة الأولى،0.08 مقسومة على 800 تعيد 0.0001 متر مربع للثانية. وفي الوحدتين التجاريتين يتساوى العددان للقيمة الموجبة عندما تكون الكثافة 1 غرام للسنتيمتر المكعب، وهو شرط للحساب لا وصف لكل سائل.
  • احفظ تعريف العمود ووحدته وحرارته والكثافة المقابلة وهوية المادة ونسخة الملف. التحويل الصحيح لا يثبت لزوجة عند حرارة لم تُعط، ولا نقاوة أو ملاءمة لمعدة أو طريقة قياس نفذناها.

العمود يصف كمية قبل أن يصف رقمًا

يبين دليل NIST وحدات الديناميكية والحركية في جدولين مختلفين. [2] لا نقرأ رقمًا من الجدول الأول ونضعه تحت عنوان الثاني لأن كليهما يحمل كلمة لزوجة. في ملف المشتريات، يجب أن يبقى اسم الخاصية مع وحدتها عند النسخ إلى جدول المقارنة، كما تبقى هوية المادة التي يصفها السطر.

نعطي في أمثلتنا أعدادًا للحركية بالمليمتر المربع للثانية، وللديناميكية بالملي باسكال ثانية، وللكثافة بالكيلوغرام للمتر المكعب ما لم نعلن غير ذلك. تثبيت هذه الكتابة يسمح بعرض حالات كثيرة دون أن يعيد القارئ تخمين الوحدة عند كل عدد. ليست الأرقام أسماء لدرجات زيت معروضة في السوق أو نتائج جهاز استخدمناه.

إذا وصلت عبارة «اللزوجة 100» وحدها، فإنها لا تحدد أي عمود قصد صاحبها. نطلب اسم الكمية والوحدة والحالة التي تخصها القيمة. يمكن أن تكون المعلومة صحيحة في ملفها الأصلي، لكنها فقدت جزءًا من معناها أثناء النقل. لا نصحح النقص باختيار الوحدة الأكثر انتشارًا في ذاكرة الموظف ثم ننسبها إلى المورد.

ومتى كانت وحدة العمود ثابتة في رأس جدول، يحافظ عليها المراجع في النسخة التي يرسلها إلى زميل آخر. تصوير صف الأعداد دون رأسه يزيل معلومة أساسية للمقارنة. يستطيع الزميل عندئذ إعادة عملية جمع أو قسمة، لكنه لا يعرف ما المقدار الذي أعاد حسابه. هذا خطأ في تعريف الحقل، ولا تحله زيادة عدد الخانات العشرية.

بطاقة100 تعطي80 بعد اكتمال المدخلات

نستخدم علاقة الخلاصة. [1] نعطي ألف عند 40 درجة مئوية حركية 100 وكثافة 800 وفق وحدات دفترنا. الحركية 100 تساوي 0.0001 متر مربع للثانية، فنضرب 0.0001 في 800 لنحصل على ديناميكية 0.08 باسكال ثانية. وبالوحدة الأصغر يكون جوابنا 80. ظهرت النتيجة من مدخلين محددين، ولم تُستخرج من الرقم 100 وحده.

للمراجع الذي يريد رؤية الطريق كاملًا، يكتب أولًا الكمية التي وصلت بالفعل، ثم يحول وحدتها داخل النوع نفسه، وبعدها يستخدم الكثافة للانتقال إلى النوع الآخر. إذا ضرب 100 في 800 مباشرة ثم وضع اسم الوحدة الصغيرة، فقد مزج مراحل الحساب. قيمة 80000 الناتجة عن هذا الضرب لا تساوي 80 التي أعادتها الوحدات المتوافقة في بطاقتنا.

نستطيع كتابة الناتج 0.08 باسكال ثانية أو 80 ملي باسكال ثانية للبطاقة نفسها. الأول ليس مادة أقل لزوجة بألف مرة من الثانية، لأننا غيرنا حجم الوحدة التي نعد بها المقدار. قبل تفسير اختلاف رقم في عرضين، يسأل مسؤول المقارنة هل تغيرت قيمة الخاصية أم تغيرت الكتابة التي استخدمها أحد العرضين فقط.

وتظل حرارة 40 مع السطر من أوله إلى آخره، بوصفها حالة القيم التي أعطيناها. لم نستعمل عملية التحويل لتقدير نتيجة عند حرارة أخرى. يمكن أن يضع الملف أكثر من سطر للمادة نفسها، لكن كل تحويل يعيد ما جاء في سطره. هذا أوضح من نشر 80 على جميع مواضع الجدول لمجرد أن هوية المادة تتكرر فيها.

الاتفاق في خاصية لا يضمن الاتفاق في الثانية

نؤلف باء عند الحرارة نفسها وبقية شروط المقارنة المعلنة، ونعطيها الحركية 100 أيضًا، لكن كثافتها 1000. تعطي 0.0001 مضروبة في 1000 ديناميكية 0.10 باسكال ثانية، أي 100 بوحدة دفترنا. اتفق ألف وباء في الحركية، واختلفا في الديناميكية 80 و 100. هذه نتيجة بياناتهما المختارة، وليست قياسًا يعلن أن منتجًا تجاريًا أفضل من آخر.

والفرق في الديناميكية 20، ونسبة باء إلى ألف 100÷80=1.25 في هذا السؤال. لا نكتب أن الحركية ارتفعت 25 بالمئة بينهما؛ الحركية 100 في البطاقتين. رقم النسبة يحتاج عنوان الخاصية التي قسمنا قيمتيها، كما تحتاج القيم نفسها وحداتها. نقل النسبة إلى عمود آخر سيضيف خبرًا لم تمنحه الأعداد التي اخترناها.

نفتح اختبارًا مستقلًا يحتفظ بالديناميكية 80 في بطاقتين، ويعطي كثافتي 800 و 1000. نقسم 0.08 على 800 ثم على 1000 فنحصل على 0.0001 و 0.00008 متر مربع للثانية؛ بالحركية التي نستعملها في الدفتر هما 100 و 80. هذه المرة اتفق العمود الديناميكي واختلف الآخر، لأننا غيرنا الفرض الذي ثبتناه في المقارنة السابقة.

لذلك يحدد المراجع الخاصية المطلوبة في سؤال المقارنة قبل ترتيب الأعداد. يستطيع القول إن الحركية متساوية في أول زوج، وإن الديناميكية مختلفة وفق الكثافتين. لا يحتاج حذف أحد العمودين كي يبدو الترتيب بسيطًا. وجودهما معًا يساعد على فهم سبب اختلاف جوابين صحيحين لسؤالين مختلفين عن البطاقات نفسها.

وحدة الكثافة تدخل في معنى العملية

يعرض دليل التحويل عامل 1000 بين غرام للسنتيمتر المكعب وكيلوغرام للمتر المكعب. [2] إذن كثافة ألف 800 في الثانية تكتب 0.8 في الأولى. لم ينخفض محتوى البطاقة أو يتغير تعريف المادة؛ تغيرت وحدة التعبير عن الكتلة لكل حجم. يحفظ المراجع اسم الوحدة بجوار عددها، ولا يفصل الرقم عن المقام الذي يجعل معناه واضحًا.

إذا عملنا بعد تحويل كل الوحدات المناسبة، فإن 100 في الحركية مضروبة في 0.8 تعيد 80 في الديناميكية بوحدتي دفترنا. هذه صيغة مختصرة مشتقة من عوامل الوحدات والعلاقة السابقة، وليست قاعدة لضرب أي عدد لزوجة في أي رقم كثافة. قيمة 800 كانت تخص وحدة أخرى، ولذلك لا تستعمل في العملية المختصرة نفسها دون تعديل عاملها.

نستعيد 80 أيضًا بحساب 100×800÷1000، أو بالمسار الدولي 0.0001×800 ثم التعبير عن النتيجة بوحدتنا الأصغر. تساوي هذه الطرق اختبار مفيد لنقل الوحدات: يجب أن تعود إلى المقدار نفسه عندما بدأت من البطاقة نفسها. إذا خرج جواب أكبر بألف مرة، يفحص الكاتب عوامل التحويل التي أدخلها بدل افتراض أن المورد غيّر المادة.

وفي الاتجاه العكسي 80÷0.8 يعيد 100. أما 80÷800 فيعطي 0.1 في عملية عددية أخرى لم تراعِ وحدات الصيغة المختصرة. لا نخفي ذلك الفرق بإعادة تسمية الناتج بعد الحساب. يراجع الزميل الكثافة ومعاملها ووحدة اللزوجة قبل القسمة، ويكتب الطريقة التي استخدمها، حتى يمكن اكتشاف خطأ نقل رأس عمود دون إعادة قياس لم ننفذه.

لا تجمع سطرين مختلفين في بطاقة واحدة

نعطي لألف حالة ثانية عند 60 درجة مئوية، حركيتها 80 وكثافتها 780. هذه مدخلات جديدة اخترناها، لا نتيجة نتنبأ بها من بطاقة 40. تحويل 80 إلى 0.00008 ثم ضربه في 780 يعطي 0.0624 باسكال ثانية، أي 62.4 في عمودنا الديناميكي. بقيت وحدات الدفتر ثابتة، بينما تغيرت القيم والحالة المعلنة معًا.

لو أخذ موظف الحركية 80 من سطر 60 وكثافة 800 من سطر 40، فسيحسب 0.00008×800=0.064، أي 64. العملية الحسابية واضحة، لكن الزوج الذي استخدمه لم يعد أيًا من الزوجين اللذين أعطيناهما للحالتين. لا نقدم 64 وصفًا مؤكّدًا لألف عند 60، ولا نستخدم قربه من 62.4 لتبرير خلط سطرين لهما تسميتان مختلفتان.

الفارق 64−62.4 يساوي 1.6 في هذه البطاقة. لم نعط حد قبول يجعل هذا الفارق قليل الأهمية، ولم نحسب عدم يقين قياس حقيقي. غرض المقارنة كشف الموضع الذي استُعيرت منه كثافة غير مقابلة، لا تعيين سماحة لورقة منتج. يستطيع الملف حفظ الحساب الخاطئ في سجل المراجعة ليعرف الفريق لماذا استبدله بحساب الزوج المتوافق.

كما لا نحسب قيمة عند 50 من متوسطي الرقمين تلقائيًا. لدينا سطران معطيان، ولم نختر قانونًا يصف ما بينهما أو اختبارًا يثبت خطية أي خاصية. إن طلب المستخدم جواب 50 يحتاج بيانات تلك الحالة أو منهجًا معلنًا ومدعومًا لتقديرها. إدخال عنوان جديد في جدول لا ينشئ المعلومات التي يحتاجها سطره.

خانة ناقصة تترك أكثر من جواب ممكن

لنفترض وصول الحركية 100 فقط مع الحالة المحددة، دون كثافة. سبق أن أعطينا كثافة 800 فتخرج 80، وأعطينا 1000 فتخرج 100. وجود هذين الجوابين في بطاقتين يبين أن القيمة الأولى لا تختار بينهما وحدها. لا نطلب من القارئ حفظ 80 جوابًا ثابتًا لكل صف يحمل 100؛ كان 80 مرتبطًا بمدخل آخر وصل صراحة في المثال الأول.

ويمكن أن نعطي كثافة 900 في فرع جديد فتخرج الديناميكية 90. هذه ليست قيمة وسط اكتشفنا أنها تخص المادة المجهولة؛ إنها نتيجة شرط اخترناه. إذا أضاف المراجع الكثافة إلى نموذج حساب، يسميها فرضًا ويذكر وحدتها وحالتها. أما إذا أراد نقل نتيجة لملف منتج محدد، فيحتاج المعلومة التي تخص ذلك الملف بدل اختيار رقم يبدو مألوفًا.

قد يحتوي جدول على كثافة نسبية بدل كثافة بوحدة الكتلة لكل حجم. لا نسمي العددين الحقل نفسه دون قراءة تعريف المرجع الذي يقابله الأول. لم نعط في نموذجنا كثافة نسبية أو مرجعها، لذلك لا نستخدم خانة مجهولة لتعويض 800. المطلوب هنا واضح: عدد كثافة معلوم بوحدته وللحالة المتوافقة، أو تصريح بأن جواب التحويل ما زال مشروطًا.

وعندما تكون الكثافة مكتوبة بلا حرارة بينما اللزوجة لسطر 60، لا نستنتج أنها تقابل ذلك السطر من موضعها على الصفحة وحده. يطلب مسؤول المقارنة تفسير الملف أو بياناته المقابلة. يمكنه الاحتفاظ بالمعادلة وبالمعلومة الناقصة في قائمة الأسئلة، دون إعلان فشل مادة لم يفحصها أو قبول مقارنة لم تكتمل مدخلاتها.

الرجوع إلى البداية يكشف أخطاء النقل

للتحقق من البطاقة الأولى نقسم 0.08 على 800 فنرجع إلى 0.0001 متر مربع للثانية، وهي الحركية 100 التي بدأنا منها. وفي الكتابة المختصرة 80÷0.8 يرجع إلى 100 كذلك. يفحص هذا الرجوع توافق عمليتي الضرب والقسمة مع الوحدات المختارة. لا يثبت صحة قراءة جهاز أو هوية عينة؛ هو اختبار داخلي للبطاقة الحسابية التي ألفناها.

لكن الرجوع وحده لا يكشف دائمًا مدخلًا خاطئًا استعملناه في الاتجاهين. إذا اخترنا كثافة 1000 بدل 800 فحصلنا على 100 ديناميكية ثم قسمناها على 1 في الصيغة المختصرة، عدنا إلى 100 حركية. الحساب متسق مع الكثافة المختارة، لكنه لم يتحقق أنها تخص ألف. لذلك يجمع المراجع بين فحص العملية ومراجعة مصدر كل مدخل وهوية سطره.

ومتى يتفق العددان في العمودين التجاريين؟ في القيم الموجبة، الضرب في كثافة 1 غرام للسنتيمتر المكعب يبقي العدد نفسه؛ وعند 0.8 يخرجه إلى 80 بالمئة منه. هذا استنتاج من العلاقة والوحدات، لا قاعدة تقول إن كل سائل كثافته 1. كذلك لا تجعل مساواة العددين دليلًا مستقلًا على معرفة المادة أو درجة حرارتها أو طريقة اختبارها.

في ملف فيه 100 هنا و 100 هناك، يقرأ المراجع أولًا هل المقادير تتعلق بالمادة والحالة نفسيهما وهل الكثافة المقابلة معلومة. قد تكون هناك بطاقة تستوفي شرط الاتفاق، وقد تكون هناك قيمتان لا تخصان مقارنة واحدة أصلًا. التشابه الكتابي ليس كافيًا للاختيار بين هذه الاحتمالات. احتفظ بالخانات التي تعيد المعنى بدل نقل العدد المكرر وحده إلى قرار الشراء.

ما الذي تحفظه في مقارنة الموردين؟

نحفظ لألف تعريف كل عمود ووحدته وهوية المادة وحرارة 40 والحركية 100 والكثافة 800 والديناميكية المحسوبة 80. ولحالة 60 نسجل مدخلاتها ونتيجتها في سطر آخر، فلا نكتب 62.4 مكان 80 ونحذف الحالة التي تفسر الفرق. تسمية الناتج بأنه محسوب من مدخلات معطاة توضح مصدره، ولا تقدمه نتيجة جهاز أجرينا تشغيله.

كما يحفظ الفريق نسخة ورقة المورد وتاريخها ونطاق العينة أو المنتج إذا وردا فيها. المثال لا يتضمن اختبارًا أو شهادة يمكن أن نضيفهما إلى الملف. ويمكن أن تبقى المقارنة التجارية بحاجة إلى خواص أخرى حتى بعد اكتمال سؤال الوحدات. اتفاق لزوجة واحدة لا يخبرنا وحده بالنقاوة أو التوافق مع مواد المعدة أو مدة الاستخدام المطلوبة.

إذا كان الطلب يشترط خاصية عند حرارة معينة، فالمقارنة تبدأ بالسطر الذي يجيب عن ذلك الشرط وبوحدة مفهومة. لا نختار أقل رقم في أي سطر ثم نعلن أن العرض يطابق الطلب. الأرقام 80 و 62.4 في دفترنا تخص حالتين صريحتين؛ لا يغني نجاح تحويل إحداهما عن غياب قيمة الحالة التي يسأل عنها الملف فعليًا.

بهذه البطاقة يستطيع زميل إعادة 80 ثم كشف لماذا لا تمثل 64 سطر 60، ومعرفة متى يظل الجواب ناقصًا. نكون قد حولنا أسماء وحدات وحقولًا إلى مقارنة قابلة للمراجعة، مع إبقاء الحساب ضمن ما أعطيناه. لا نتوسع منها إلى اختيار مادة أو ضبط مضخة أو توقع خاصية عند حرارة جديدة؛ تلك أعمال تحتاج معلوماتها وأدلتها الخاصة.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. NASA: العلاقة بين النوعين والكثافة (يفتح في نافذة جديدة)grc.nasa.gov
  2. NIST: جدول تحويل وحدات اللزوجة والكثافة (يفتح في نافذة جديدة)nist.gov

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.