Greutatea specifică este o cantitate care compară densitatea unei substanțe cu cea a apei. Mai exact, greutatea specifică este densitatea substanței împărțită la densitatea apei. Este un raport adimensional pe care îl puteți utiliza pentru a găsi volumul unui solid sau lichid dacă știți greutatea acestuia.
De exemplu, să presupunem că cântăriți un eșantion de vopsea și doriți să cunoașteți volumul. Puteți căuta online greutatea specifică a vopselei, înmulțiți-o cu densitatea apei și asta vă va oferi densitatea vopselei. Acest lucru este deosebit de ușor de realizat în sistemul de măsurare CGS (centimetri, grame, secunde) deoarece densitatea apei este de 1 g / cm3. În aceste unități, greutatea specifică a vopselei - sau a oricărei alte substanțe - este același număr ca densitatea sa. În alte unități, numerele sunt diferite.
Odată ce cunoașteți densitatea vopselei, restul este ușor. Densitate (∂) este definit ca masa (m) împărțit la volum (V): ∂ = m/V. Cunoașteți masa după ce ați cântărit proba și cunoașteți densitatea, astfel încât să puteți calcula volumul. Lucrurile se complică dacă cântăriți în kilograme și doriți volumul în litri. Trecerea de la lire la litri implică două sisteme diferite de măsurare și unele conversii dezordonate.
Gravitatea specifică nu depinde de sistemul de măsurare
Definiția greutății specifice este densitatea unei substanțe împărțită la densitatea apei. Nu există unități de greutate specifice, deoarece unitățile se anulează atunci când se împarte. Cu alte cuvinte, greutatea specifică este un raport adimensional și rămâne la fel indiferent de unitățile pe care le utilizați pentru a măsura densitatea.
Pentru a verifica acest lucru, luați în considerare benzina. În sistemul MKS (metri, kilograme, secunde), densitatea sa minimă este de aproximativ 720 kg / m3, iar în acele unități, densitatea apei este de aproximativ 1.000 kg / m3. Asta face ca greutatea specifică a benzinei să fie de 0,72. În unitățile imperiale, densitatea minimă a benzinei este de 45 lb / ft3, iar densitatea apei este de 62,4 lb / ft3. Împărțirea acestor numere produce același raport: 0,72.
Folosind gravitatea specifică a vopselei pentru a-și găsi volumul
Produsele de vopsea diferă, dar în medie, greutatea specifică a vopselei este de aproximativ 1,2. Să presupunem că cântăriți o mostră de vopsea rămasă pe care o aveți într-o găleată și găsiți că cântărește 20 de kilograme. Cum calculați volumul acestuia în litri?
Greutatea nu este aceeași cu masa, iar sistemul imperial are unități diferite pentru aceste cantități. Greutatea se măsoară în kilograme, care este o unitate de forță, iar masa se măsoară în limaci. Pentru a găsi masa vopselei în melci, trebuie să împărțiți greutatea la accelerația datorată gravitației, care este de 32,2 ft / s2. În consecință, 20 lbs = 0,62 melci, care este masa vopselei pe care o aveți la îndemână (cu două zecimale). Acum convertiți acest lucru în kilograme, folosind conversia 1 slug = 14,59 kg. Aveți 9,06 kg de vopsea.
Alternativ, puteți utiliza pur și simplu conversia 1 lb = 0,45 kg, dar este prea ușor, nu?
Dacă densitatea vopselei este ∂p, densitatea apei este ∂w iar greutatea specifică a vopselei este SGp, atunci:
SGp = ∂p/∂w.
Greutatea specifică a vopselei este de 1,2, iar densitatea apei este de 1.000 kg / m3. Rearanjați ecuația pentru care trebuie rezolvată ∂p --> ∂p = SGp × ∂w și introduceți numerele pentru a obține densitatea vopselei:
∂p = 1.200 kg / m3.
Densitatea este masa / volum (∂ = m/V). Cunoașteți densitatea vopselei și cunoașteți masa acesteia, astfel încât să puteți găsi volumul după rearanjarea ecuației:
V = m/∂ = (9,06 kg) ÷ (1.200 kg / m3) = 0,00755 m3.
Un metru cub = 1.000 de litri, deci volumul de vopsea pe care îl aveți în recipient este de 7,55 litri.