Specifična težnost

Joe Raedle/Getty Images

Specifična teža snovi je razmerje med njenim gostota določeni referenčni snovi. To razmerje je čisto število, ki ne vsebuje enot.

Če je razmerje specifične teže za določeno snov manjše od 1, to pomeni, da bo material plaval v referenčni snovi. Če je razmerje specifične teže za določen material večje od 1, to pomeni, da se bo material potopil v referenčno snov.

To je povezano s konceptom vzgona. Ledena gora lebdi v oceanu (kot na sliki), ker je njena specifična teža glede na vodo manjša od 1.

Ta pojav dvigovanja proti pogrezanju je razlog, da se uporablja izraz 'specifična teža', čeprav sama gravitacija v tem procesu nima pomembne vloge. Tudi v bistveno drugačnem gravitacijsko polje , bi bila razmerja gostote nespremenjena. Iz tega razloga bi bilo veliko bolje uporabiti izraz 'relativna gostota' med dvema snovema, vendar se je zaradi zgodovinskih razlogov izraz 'specifična teža' obdržal.

Specifična teža za tekočine

Za tekočine je referenčna snov običajno voda z gostoto 1,00 x 10³kg/m³pri 4 stopinjah Celzija (najgostejša temperatura vode), ki se uporablja za določanje, ali bo tekočina potonila ali lebdela v vodi. Pri domačih nalogah se to običajno predpostavlja kot referenčna snov pri delu s tekočinami.

Specifična teža za pline

Za pline je referenčna snov običajno običajen zrak pri sobni temperaturi, ki ima gostoto približno 1,20 kg/m³. Če v domači nalogi referenčna snov ni določena za problem s specifično težo, je običajno varno domnevati, da to uporabljate kot referenčno snov.

Enačbe za specifično težo

Specifična teža (SG) je razmerje med gostoto snovi, ki nas zanima ( r_jaz ) na gostoto referenčne snovi ( r_r ). ( Opomba: Grški simbol rho, r , se običajno uporablja za predstavitev gostote.) To je mogoče določiti z naslednjo formulo:

SG = r_jaz ÷ r_r = r_jaz / r_r

Glede na to, da je gostota izračunana iz masa in prostornino skozi enačbo r = m / IN , to pomeni, da če bi vzeli dve snovi z enakim volumnom, bi lahko SG prepisali kot razmerje njunih posameznih mas:

SG = r_jaz / r_r

SG = m_jaz/IN / m_r/IN

SG = m_jaz / m_r

In od teže notri = mg , kar vodi do formule, zapisane kot razmerje uteži:

SG = m_jaz / m_r

SG = m_jazg / m_rg

SG = notri_jaz / notri_r

Pomembno si je zapomniti, da ta enačba deluje samo z našo prejšnjo predpostavko, da je prostornina obeh snovi enaka, tako da, ko govorimo o masi obeh snovi v tej zadnji enačbi, je to teža enake količine obeh snovi.

Torej, če bi želeli ugotoviti specifično težo etanola v vodi in poznamo težo ene galone vode, potem bi morali poznati težo ene galone etanola, da bi dokončali izračun. Ali pa, če bi poznali specifično težo etanola v vodi in poznali težo ene galone vode, bi lahko uporabili to zadnjo formulo, da bi našli težo ene galone vode. etanol . (In če to vemo, bi ga lahko uporabili za iskanje teže drugega volumna etanola s pretvorbo. To so triki, ki jih lahko najdete med domačimi nalogami, ki vključujejo te koncepte.)

Uporaba specifične teže

Specifična teža je koncept, ki se pojavi v različnih industrijskih aplikacijah, zlasti v zvezi z dinamiko tekočin. Na primer, če ste kdaj peljali svoj avto na servis in vam je mehanik pokazal, kako majhne plastične kroglice lebdijo v tekočini za menjalnik, ste videli specifično težo v akciji.

Odvisno od konkretne zadevne uporabe lahko te industrije uporabijo koncept z drugo referenčno snovjo kot z vodo ali zrakom. Prejšnje predpostavke so veljale samo za domače naloge. Ko delate na resničnem projektu, bi morali zagotovo vedeti, na kaj se nanaša vaša specifična teža, in vam o tem ne bi smeli delati predpostavk.