Hvad er forbindelsen mellem specifik tyngdekraft og densitet?
Specifik tyngdekraft og densitet hænger sammen, idet den specifikke tyngdekraft er et forhold baseret på en standardtæthed anvendt i videnskaben, med vand som basetæthed for væsker og faste stoffer, og luft eller brintgas som basetæthed for gasser. Tæthed er et stofs gennemsnitlige kompakthed, målt normalt som pund pr. Kubikfod (lbs / ft 3 ) eller kilogram pr. Kubikmeter (kg / m 3 ). Opdelingen af et kendt substans densitet med vandets referencetæthed bestemmer dens specifikke tyngdekraft.
Et eksempel på forholdet mellem specifik tyngdekraft og densitet med faste stoffer kan demonstreres ved at se på kvaliteten af et element, såsom guld. Rent guld har en specifik tyngdekraft på 19,33 og en fast massefylde ved en stuetemperatur på 68 ° Fahrenheit (20 ° Celsius) på 19,30 gram pr. Kubikcentimeter (g / cm3). Årsagen til at disse tal forekommer så ens skyldes vandets referencepunkt ved beregning af specifik tyngdekraft, idet vandets densitet ved stuetemperatur er meget tæt på 1 g / cm3. Faktisk er vandtætheden 0,99823 g / cm3, hvilket resulterer i lidt forskellige antal i specifik tyngdekraft og densitet for faste stoffer. At udtrykke guldens specifikke tyngdekraft i mere nøjagtige vilkår, da forholdet mellem guldens densitet og vandtætheden ville være 19.30 g / cm3 divideret med 0.99823 g / cm3 til lig med et forhold på 19.33 / 1.
Udtryk for specifik tyngdekraft og densitet med væsker inkorporerer Pascal's lov, der siger, at trykket i et begrænset, ukomprimerbart væskemængde er det samme overalt. Der tages også højde for trykovervejelser for tætheden af gasser ved anvendelse af ideel gaslov for at frembringe tilnærmelser med hensyn til tilstanden af en gas baseret på tryk, volumen og temperatur. Ved alle specifikke tyngdekraftsberegninger skal luftens referencetæthed være en atmosfære på 14,7 lb / in 2 (101,3 KPa).
En af de mest åbenlyse værdier ved beregning af specifik tyngdekraft og densitet er, at forholdet straks fortæller, om et materiale vil synke eller flyde i vand. Enhver specifik tyngdekraft over en er mere tæt end vand, men aluminium har en specifik tyngdekraft på kun 2,7 ved stuetemperatur i forhold til tungere metaller såsom guld. Potentielt farlige gasser, der anvendes i industrien, såsom silan, som spontant forbrænder i luft, har en specifik tyngdekraft på 1,11. At vide, at det kun er lidt tungere end luft, hjælper med at designe brandbekæmpelsessystemer.
Kommercielt har specifikke tyngdekraft- og densitetstabeller for forskellige kemikalier en lang række anvendelser. I gemologi sammenlignes den specifikke tyngdekraft af en prøveperle, også kendt som relativ massefylde, med en reference af høj kvalitet for at bestemme dens værdi. Sådanne værdier bruges også til at bestemme æggeskalstykkelsen for at se, om æg er stærke nok til at behandle gennem fødevaremarkedsføringssystemet, til at bestemme komprimeringsstyrken af jord i byggebranchen og i olieindustrien til at bestemme energiindholdet i olie.