Peso specifico: formula e unità, come calcolarlo
Il peso specifico, noto anche come gravità specifica o densità relativa, consiste nel rapporto o quoziente che esiste tra la densità di una sostanza e la densità di un'altra sostanza di riferimento (in questo caso è usuale utilizzare l'acqua).
Queste densità vengono solitamente considerate come guide quando si fa riferimento a liquidi o solidi. Il peso specifico apparente è il rapporto tra il peso volumetrico di una sostanza e il peso volumetrico di un'altra sostanza. Il peso specifico è solitamente utilizzato nel settore, poiché fornisce informazioni sulla concentrazione delle soluzioni da utilizzare in modo semplice.
L'uso del peso specifico può essere osservato principalmente nell'industria mineraria, poiché grazie a questo metodo è possibile determinare di cosa sia composta una roccia.
Le soluzioni lavorate con gravità specifica possono includere vari materiali, come ad esempio idrocarburi, acidi o soluzioni "zuccherine".
Grazie alla gravità specifica possiamo dedurre se un oggetto affonderà o galleggia nella sostanza di riferimento. È comune che questa sostanza sia sempre acqua, poiché è noto che ha 1 grammo per millilitro o 1 grammo per centimetro cubo.
Formula e unità
Una particolarità della gravità specifica è che non possiede unità. Questo fenomeno si verifica poiché le sostanze da valutare sono le stesse.
Le unità presenti sia nel denominatore che nel numeratore sono le stesse; quindi, vengono annullati e il risultato della gravità specifica rimane senza unità. Per questo motivo non è definito come la densità assoluta della sostanza ma la relativa densità di esso.
Quale formula viene utilizzata per calcolare la gravità specifica?
Il peso specifico è calcolato tenendo conto della seguente formula:
GE (ρr) = ρ sostanza / ρ0 riferimento
GE è il peso specifico, ρ sostanza è la densità della sostanza e ρ0 riferimento è la densità del materiale di riferimento.
Per calcolare o misurare la densità relativa tra due materiali, solido o liquido, viene utilizzato un apparecchio noto come picnometro, basato sul principio di Archimede.
Principio di Archimede
Il principio di Archimede afferma che quando un corpo è parzialmente o totalmente immerso in un fluido a riposo, subirà un impulso verticale ascendente uguale al peso della massa volumetrica dell'oggetto in questione. Questa forza è misurata in Newton.
Poiché questo principio studia la forza esercitata da un oggetto in un flusso, esso è strettamente correlato al processo che ha luogo nella gravità specifica, poiché esprime la relazione di due sostanze.
Come si calcola?
La densità di un materiale può variare a seconda della pressione o della temperatura dello stesso; pertanto, è importante avere questi valori quando si calcola il peso specifico.
Normalmente, quando si calcola il peso specifico, sia la sostanza da studiare che la sostanza di riferimento hanno tutte le loro unità identiche e devono anche essere trovate a temperatura e pressione simili.
Questo calcolo è il risultato del quoziente tra il valore della densità della sostanza e il valore della sostanza di riferimento (la maggior parte delle volte viene usata acqua).
La densità dell'acqua è di 1.000 g / ml alla temperatura di 3, 98 ° C, ma una densità di 1, 00 g / ml può essere utilizzata a una temperatura fino a 25 ° C senza il rischio di avere un errore di calcolo.
L'acqua è la sostanza più utilizzata poiché, grazie alla sua densità di 3, 98 ° C, la relazione tra questa e un'altra sostanza è più facile da trovare.
esempio
Quando si propone di calcolare il peso specifico utilizzando la densità in libbre per piede cubico di un materiale come il fango, il calcolo sarebbe il seguente:
GE = Densità dei fanghi (lb / ft³) / 62.4
DL è pari a 100 lb / ft³. allora:
GE = 100 lb / ft³ / 62, 4
GE = 1, 60
Grazie alla gravità specifica si può osservare che se una sostanza ha un peso specifico maggiore di 1, il materiale affonderà nell'acqua, mentre se la sua densità è inferiore a 1, il materiale galleggerà.
Per eseguire questo metodo, è richiesta una precisione assoluta; quindi, è un metodo poco usato. Il campo in cui il calcolo del peso specifico è maggiormente utilizzato è in campi scientifici molto esperti.
Differenza tra gravità specifica e densità
Sebbene la gravità specifica sia nota anche come densità relativa, è importante sottolineare che non è la densità assoluta della sostanza.
Come accennato in precedenza, il peso specifico è il rapporto tra la densità di una sostanza e la densità di un'altra sostanza che, nella maggior parte dei casi, è solitamente acqua. Il peso specifico, o meglio conosciuto come densità relativa, non ha unità: quando sono uguali, vengono annullate nel quoziente calcolato.
D'altra parte, la densità è una grandezza che esprime la relazione che esiste tra la massa di una materia moltiplicata per il suo volume.
Nel caso di materiali completamente solidi (come il ferro), la densità del materiale non varia; cioè, è lo stesso nell'intero oggetto.
A differenza del peso specifico, la densità ha unità: massa e volume. Queste unità sono espresse in chilogrammi per metro cubo (Kg x m³) secondo il Sistema internazionale di unità. La formula per calcolare la densità è: ρ = m xV
La gravità specifica è anche nota come densità relativa, quindi è possibile dedurre che densità e peso specifico sono strettamente collegati. La densità relativa è un tipo di densità.
