Was ist der Zusammenhang zwischen spezifischem Gewicht und Dichte?
Das spezifische Gewicht und die Dichte stehen in Beziehung zueinander, da das spezifische Gewicht ein Verhältnis ist, das auf einer in der Wissenschaft verwendeten Standarddichte basiert, wobei Wasser als Basisdichte für Flüssigkeiten und Feststoffe und Luft oder Wasserstoffgas als Basisdichte für Gase verwendet werden. Die Dichte ist die durchschnittliche Dichte eines Stoffes, die normalerweise in Pfund pro Kubikfuß (lbs / ft 3 ) oder Kilogramm pro Kubikmeter (kg / m 3 ) gemessen wird. Das Dividieren der Dichte eines bekannten Stoffes durch die Referenzdichte von Wasser bestimmt sein spezifisches Gewicht.
Ein Beispiel für die Beziehung zwischen spezifischem Gewicht und Dichte bei Festkörpern kann anhand der Qualität eines Elements wie Gold gezeigt werden. Reines Gold hat ein spezifisches Gewicht von 19,33 und eine Feststoffdichte bei einer Raumtemperatur von 68 ° Fahrenheit (20 ° Celsius) von 19,30 Gramm pro Kubikzentimeter (g / cm 3 ). Der Grund, warum diese Zahlen so ähnlich erscheinen, ist der Bezugspunkt des Wassers bei der Berechnung des spezifischen Gewichts, wobei die Dichte des Wassers bei Raumtemperatur sehr nahe bei 1 g / cm 3 liegt . Tatsächlich beträgt die Dichte von Wasser 0,99823 g / cm 3 , was zu geringfügig unterschiedlichen Zahlen des spezifischen Gewichts und der Dichte für Feststoffe führt. Das spezifische Gewicht von Gold genauer ausgedrückt als das Verhältnis der Dichte von Gold zu der Dichte von Wasser würde 19,30 g / cm 3 geteilt durch 0,99823 g / cm 3 betragen, was einem Verhältnis von 19,33 / 1 entspricht.
Die Ausdrücke des spezifischen Gewichts und der Dichte von Flüssigkeiten basieren auf dem Pascalschen Gesetz, wonach der Druck in einem begrenzten inkompressiblen Flüssigkeitsvolumen überall gleich ist. Druckbetrachtungen werden auch für die Dichte von Gasen unter Verwendung des idealen Gasgesetzes berücksichtigt, um basierend auf Druck, Volumen und Temperatur Annäherungen an den Zustand eines Gases zu erhalten. Bei allen Berechnungen des spezifischen Gewichts sollte die Bezugsdichte der Luft eine Atmosphäre von 14,7 lb / in 2 (101,3 KPa) betragen.
Einer der offensichtlichsten Werte für die Berechnung des spezifischen Gewichts und der Dichte ist, dass das Verhältnis sofort angibt, ob ein Material im Wasser sinkt oder schwimmt. Jedes spezifische Gewicht über einem ist dichter als Wasser, aber Aluminium hat bei Raumtemperatur ein spezifisches Gewicht von nur 2,7 im Vergleich zu schwereren Metallen wie Gold. In der Industrie verwendete potentiell gefährliche Gase wie Silan, die sich in der Luft spontan entzünden, haben ein spezifisches Gewicht von 1,11. Zu wissen, dass es nur geringfügig schwerer als Luft ist, hilft bei der Planung von Brandbekämpfungssystemen.
Kommerziell haben Tabellen für das spezifische Gewicht und die Dichte für verschiedene Chemikalien ein breites Anwendungsspektrum. In der Gemmologie wird das spezifische Gewicht eines Probenedels, auch relative Dichte genannt, mit einer Referenz hoher Qualität verglichen, um seinen Wert zu bestimmen. Solche Werte werden auch verwendet, um die Eierschalendicke zu bestimmen, um festzustellen, ob Eier stark genug sind, um durch das Lebensmittelvermarktungssystem verarbeitet zu werden, um die Druckfestigkeit des Bodens in der Bauindustrie zu bestimmen, und in der Ölindustrie, um den Energiegehalt von Erdöl zu bestimmen.