Każdy materialny obiekt, czy to ciecz, ciało stałe czy gaz, ma charakterystyczną gęstość, którą obliczasz, określając masę obiektu i zajmowaną przez niego objętość. Wynikiem obliczeń jest liczba jednostek masy podzielona przez jednostki objętości.
Aby uniknąć konieczności wyrażania jednostek, co może być kłopotliwe, naukowcy zdefiniowali wielkość zwaną ciężar właściwy, czyli gęstość podzielona przez gęstość wody w 4 stopniach Celsjusza i w atmosferze nacisk. Wynika z tego, że woda w tej temperaturze i ciśnieniu ma ciężar właściwy równy 1, ale woda zawierająca zanieczyszczenia ma ciężar właściwy, który różni się nieznacznie od 1.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Oblicz gęstość obiektu o masie M zajmującego objętość V według wzoru D = M ÷ V. Oblicz obiekt środek ciężkości dzieląc jego gęstość przez gęstość wody w temperaturze 4 stopni Celsjusza. Wynika z tego, że czysta woda ma ciężar właściwy 1 lub bliski 1 w zależności od temperatury.
Wyznaczanie ciężaru właściwego
Aby określić wielkość bezwymiarową zwaną ciężarem właściwym, należy podzielić gęstość materiału przez gęstość wody w temperaturze 4 stopni Celsjusza. Aby to obliczenie zadziałało, gęstość materiału i wody musi być wyrażona w tych samych jednostkach. Oto gęstość wody w różnych jednostkach:
- 1 gram na centymetr sześcienny
- 1000 kilogramów na metr sześcienny
- 62,43 funta na stopę sześcienną
- 0,036 funta na cal sześcienny
Na przykład gęstość ołowiu wynosi 11,36 gramów na centymetr sześcienny (g/cm3). Podziel przez gęstość wody w tej samej jednostce, aby otrzymać ciężar właściwy ołowiu, 11,36.
Wyrażona w różnych jednostkach gęstość ołowiu wynosi 0,41 funta na cal sześcienny (lbs/in3). Podziel to przez gęstość wody w tych samych jednostkach – 0,036 funta/cal3 – uzyskać ten sam numer, 11.36.
Ciężar właściwy jako miara stężenia zanieczyszczeń
Ponieważ woda o temperaturze 4 stopni Celsjusza jest standardem używanym przez naukowców do określania ciężaru właściwego, wynika z tego, że jej ciężar właściwy wynosi 1. Jednak próbka wody o innej temperaturze lub ciśnieniu lub zawierająca zanieczyszczenia ma nieznacznie różną gęstość. Pomiar gęstości próbki i podzielenie jej przez gęstość czystej wody w temperaturze 4 stopni Celsjusza w celu uzyskania ciężaru właściwego może dostarczyć informacji o próbce. Jeśli ciężar właściwy jest większy niż 1, temperatura próbki wynosi 4 stopnie C, a pod ciśnieniem atmosferycznym próbka zawiera zanieczyszczenia. Jeśli wiesz, jakie zanieczyszczenia zawiera próbka wody, jej ciężar właściwy może określić stężenie.
