Ειδική βαρύτητα: Όταν η ίδια η βαρύτητα δεν είναι αρκετά συγκεκριμένη

Το ειδικό βάρος μιας ουσίας είναι η αναλογία της πυκνότητα σε συγκεκριμένη ουσία αναφοράς. Αυτός ο λόγος είναι ένας καθαρός αριθμός που δεν περιέχει μονάδες.

Εάν ο λόγος ειδικής βαρύτητας για μια δεδομένη ουσία είναι μικρότερος από 1, αυτό σημαίνει ότι το υλικό θα επιπλέει στην ουσία αναφοράς. Όταν ο λόγος ειδικής βαρύτητας για ένα δεδομένο υλικό είναι μεγαλύτερος από 1, αυτό σημαίνει ότι το υλικό θα βυθιστεί στην ουσία αναφοράς.

Αυτό σχετίζεται με την έννοια της πλευστότητας. Το παγόβουνο επιπλέει στον ωκεανό (όπως στην εικόνα) επειδή η ειδική βαρύτητά του σε σχέση με το νερό είναι μικρότερη από 1.

Η αύξηση αυτή το φαινόμενο βύθισης είναι ο λόγος που εφαρμόζεται ο όρος "ειδικό βάρος", αν και η ίδια η βαρύτητα δεν παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Ακόμη και σε μια ουσιαστικά διαφορετική βαρυτικό πεδίο, οι σχέσεις πυκνότητας θα παραμείνουν αμετάβλητες. Για τον λόγο αυτό, θα ήταν πολύ καλύτερο να εφαρμοστεί ο όρος "σχετική πυκνότητα" μεταξύ δύο ουσιών, αλλά για ιστορικούς λόγους, ο όρος "ειδική βαρύτητα" έχει κολλήσει γύρω.

Για τα υγρά, η ουσία αναφοράς είναι συνήθως το νερό, με πυκνότητα 1,00 x 10³ kg / m³ στους 4 βαθμούς Κελσίου (τη πιο πυκνή θερμοκρασία του νερού), που χρησιμοποιείται για να καθοριστεί εάν το υγρό θα βυθιστεί ή θα επιπλεύσει στο νερό. Στην εργασία, αυτό θεωρείται συνήθως ότι είναι η ουσία αναφοράς όταν εργάζεστε με υγρά.

Για τα αέρια, η ουσία αναφοράς είναι συνήθως κανονικός αέρας σε θερμοκρασία δωματίου, ο οποίος έχει πυκνότητα περίπου 1,20 kg / m³. Στην εργασία, αν η ουσία αναφοράς δεν έχει καθοριστεί για ένα συγκεκριμένο πρόβλημα βαρύτητας, είναι συνήθως ασφαλές να υποθέσετε ότι το χρησιμοποιείτε ως ουσία αναφοράς.

Το ειδικό βάρος (SG) είναι λόγος πυκνότητας της ουσίας που ενδιαφέρει (ρ_Εγώ) στην πυκνότητα της ουσίας αναφοράς (ρ_r). (Σημείωση: Το ελληνικό σύμβολο rho, ρ, χρησιμοποιείται συνήθως για να αντιπροσωπεύει την πυκνότητα.) Αυτό μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

SG = ρ_Εγώ ÷ ρ_r = ρ_Εγώ / ρ_r

Τώρα, λαμβάνοντας υπόψη ότι η πυκνότητα υπολογίζεται από μάζα και τον όγκο μέσω της εξίσωσης ρ = Μ/V, αυτό σημαίνει ότι αν πήρατε δύο ουσίες του ίδιου όγκου, ο SG θα μπορούσε να ξαναγραφεί ως αναλογία των μεμονωμένων μαζών τους:

SG = ρ_Εγώ / ρ_r

SG = Μ_Εγώ/ V / Μ_r/ V

SG = Μ_Εγώ / Μ_r

Και, δεδομένου ότι το βάρος W = mg, που οδηγεί σε έναν τύπο γραμμένο ως λόγο βάρους:

SG = Μ_Εγώ / Μ_r

SG = Μ_Εγώσολ / Μ_rσολ

SG = W_Εγώ / W_r

Είναι σημαντικό να θυμηθούμε ότι αυτή η εξίσωση λειτουργεί μόνο με την προηγούμενη υπόθεση μας ότι ο όγκος των δύο οι ουσίες είναι ίσες, οπότε όταν μιλάμε για τα βάρη των δύο ουσιών σε αυτήν την τελευταία εξίσωση, είναι το βάρος του ίσους όγκους των δύο ουσιών.

Έτσι, αν θέλαμε να μάθουμε το ειδικό βάρος της αιθανόλης στο νερό, και γνωρίζουμε το βάρος ενός γαλόνι νερού, τότε θα πρέπει να γνωρίζουμε το βάρος ενός γαλονιού αιθανόλης για να ολοκληρώσουμε το υπολογισμός. Ή, εναλλακτικά, εάν γνωρίζαμε το ειδικό βάρος της αιθανόλης στο νερό και γνωρίζαμε το βάρος ενός γαλονιού νερού, θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την τελευταία φόρμουλα για να βρούμε το βάρος ενός γαλλικού αιθανόλη. (Και, γνωρίζοντας αυτό, θα μπορούσαμε να το χρησιμοποιήσουμε για να βρούμε το βάρος ενός άλλου όγκου αιθανόλης με μετατροπή. Αυτά είναι τα είδη των κόλπα που μπορείτε να βρείτε καλά μεταξύ των προβλημάτων που αφορούν τα μαθήματα που ενσωματώνουν αυτές τις έννοιες.)

Το ειδικό βάρος είναι μια ιδέα που εμφανίζεται σε μια ποικιλία βιομηχανικών εφαρμογών, ιδιαίτερα καθώς σχετίζεται με τη δυναμική των υγρών. Για παράδειγμα, εάν έχετε πάρει ποτέ το αυτοκίνητό σας για να σας εξυπηρετήσει και ο μηχανικός σας έδειξε πόσο μικρές πλαστικές μπάλες επιπλέουν στο ρευστό σας μετάδοσης, έχετε δει συγκεκριμένη βαρύτητα στη δράση.

Ανάλογα με την συγκεκριμένη εφαρμογή, οι βιομηχανίες αυτές μπορούν να χρησιμοποιούν την έννοια με διαφορετική ουσία αναφοράς από το νερό ή τον αέρα. Οι προηγούμενες υποθέσεις αφορούσαν μόνο την εργασία στο σπίτι. Όταν εργάζεστε σε ένα πραγματικό έργο, θα πρέπει να γνωρίζετε με βεβαιότητα τι είναι η ειδική σας βαρύτητα και δεν πρέπει να κάνετε υποθέσεις σχετικά με αυτό.