Питома вага - це величина, яка порівнює щільність речовини з щільністю води. Точніше, питома вага - це щільність речовини, поділена на щільність води. Це безрозмірне співвідношення, за допомогою якого можна знайти об’єм твердої речовини або рідини, якщо ти знаєш її вагу.
Наприклад, припустимо, ви зважуєте зразок фарби і хочете знати обсяг. Ви можете шукати питому вагу фарби в Інтернеті, помножити її на щільність води, і це дасть вам щільність фарби. Це особливо легко зробити в системі вимірювання CGS (сантиметри, грами, секунди), оскільки щільність води становить 1 г / см3. У цих одиницях питома вага фарби - або будь-якої іншої речовини - така ж, як і її щільність. В інших одиницях цифри різні.
Як тільки ви дізнаєтесь щільність фарби, все інше стає легко. Щільність (∂) визначається як маса (м), поділений на обсяг (V): ∂ = м/V. Ви знаєте масу, зваживши зразок, і знаєте щільність, тому можете обчислити об’єм. Справа ускладнюється, якщо ви важите в кілограмах і хочете обсяг в літрах. Перехід від фунта до літра включає дві різні системи вимірювання та деякі безладні перетворення.
Питома вага не залежить від вимірювальної системи
Визначення питомої ваги - це щільність речовини, поділена на щільність води. Одиниць питомої ваги не існує, тому що одиниці скасовуються під час поділу. Іншими словами, питома вага - це безрозмірне співвідношення, і воно залишається незмінним, незалежно від того, які одиниці вимірювання ви використовуєте для вимірювання щільності.
Щоб перевірити це, розгляньте бензин. У системі MKS (метри, кілограми, секунди) її мінімальна щільність становить близько 720 кг / м3, і в цих одиницях щільність води становить приблизно 1000 кг / м3. Це робить питому вагу бензину 0,72. В імперських одиницях мінімальна щільність бензину становить 45 фунтів / фут3, а щільність води становить 62,4 фунтів / фут3. Поділивши ці числа, вийде однакове відношення: 0,72.
Використання питомої ваги фарби для пошуку її об’єму
Лакофарбові вироби відрізняються, але в середньому питома вага фарби становить близько 1,2. Припустимо, ви зважите зразок залишків фарби, що є у вас у відрі, і виявите, що він важить 20 фунтів. Як ви розраховуєте його об’єм у літрах?
Вага не однакова з масою, і імперська система має різні одиниці для цих величин. Вага вимірюється у фунтах, що є одиницею сили, а маса - у слимах. Щоб знайти масу фарби в кулях, вам потрібно розділити вагу на прискорення за рахунок сили тяжіння, яке становить 32,2 фута / с2. Отже, 20 фунтів = 0,62 кулі, що є масою фарби, яка є у вас під рукою (до двох знаків після коми). Тепер перетворіть це у кілограми, використовуючи перетворення 1 слиз = 14,59 кг. У вас 9,06 кг фарби.
Як варіант, ви можете просто використовувати перерахування 1 фунт = 0,45 кг, але це занадто просто, правда?
Якщо щільність фарби становить ∂стор, щільність води становить ∂w а питома вага фарби становить SGстор, тоді:
SGстор = ∂стор/∂w.
Питома вага фарби 1,2, а щільність води 1000 кг / м3. Переставити рівняння для розв’язування ∂стор --> ∂стор = SGстор × ∂w і підключіть цифри, щоб отримати щільність фарби:
∂стор = 1200 кг / м3.
Щільність - маса / об'єм (∂ = м/V). Ви знаєте щільність фарби і знаєте її масу, тому можете знайти об’єм після перестановки рівняння:
V = м/∂ = (9,06 кг) ÷ (1200 кг / м3) = 0,00755 м3.
Один кубічний метр = 1000 літрів, тож об’єм фарби, який ви маєте в ємності, становить 7,55 літра.