Co je to specifická váha?

Specifická hmotnost, také nazývaná jednotková hmotnost nebo někdy hustota hmotnosti, popisuje hmotnost látky vzhledem k jejímu objemu. Často se používá jako charakteristická vlastnost tekutin a půd v polích mechaniky tekutin a půdní mechaniky. Specifická hmotnost jakékoli dané látky není konstantní - může se změnit na základě teploty a tlaku.

Gamma řeckého písmene, který vypadá jako „y“, obvykle představuje specifickou váhu v rovnicích. K výpočtu specifických hmotností se obvykle používá rovnice „gama = rho*g“. Rho, řecký dopis, který vypadá jako zaoblený „p“, představuje hustotu látky - hmotnost látky vzhledem k jejímu objemu. „G“, někdy nazývaná místní konstanta, představuje zrychlení v důsledku gravitace, která je 32,2 stop na sekundu čtvereční (asi 9,81 metrů za čtvereční sekundu) na zemském povrchu.

Standardní jednotky hustoty jsou slimáci na kubickou stopu (slimáci/ft^3) nebo libry-Mass na krychlovou stopu (lbm/ft^3) v císařských jednotkách a kilogramech na kubický metr (kg/m^3) v metrických jednotkách. Konstanta „g“ se měří v stopách na sekundu na čtvereční sekundu (ft/s^2) nebo metry na sekundu čtvereční (m/s^2). Násobení hustoty „G“ má za následek jednotky liber na kubickou stopu (LBF/FT^3) nebo Newtons na metr krychlový (n/m^3).

Jako příklad má voda v metrických jednotkách hustota 1 000 kg/m^3. Násobení 9,81 m/s^2 má za následek specifickou hmotnost 9 810 n/m^3. V císařských jednotkách je hustota vody 1,94 slimáků/ft^3 a násobení 32,2 ft/s^2 vede k 62,4 lb/ft^3. Tento výpočet se však nepoužívá, když se měří hustota v LBM. Jedna hmota libra je ekvivalentní jedné librové síle, takže pokud látka má hustotu 10 lbm/ft^3, bude mít specifickou hmotnost 10 lbf/ft^3.

Při použití s ​​odkazem na půdy je specifická hmotnost obecně označována jako jednotková hmotnost a jevypočítáno poněkud jinak. Pro vzorky půdy se obvykle vypočítají dva typy jednotkové hmotnosti: hmotnost hromadné jednotky a hmotnost suché jednotky. Hmotnost objemové jednotky je jednotková hmotnost vzorku, když póry v půdě obsahují vzduch i vodu. Pro stanovení hmotnosti suché jednotky se laboratorní zařízení používá k úplnému vyschnutí vzorku půdy, takže neobsahuje žádnou vodu. Hmotnost hromadné jednotky je definována jako celková hmotnost dělená celkovým objemem, zatímco hmotnost suché jednotky je suchá hmotnost dělená celkovým objemem.

Změny hustoty na základě tlaku a teploty a protože specifická hmotnost je založena na hustotě, může se také změnit. Hustota se snižuje se zvyšováním teploty, protože molekuly v látce se pohybují dále od sebe. Hustota se zvyšuje se zvyšováním tlaku, protože tlak nutí molekuly blíže k sobě.