Qu'est-ce que le poids spécifique?
Le poids spécifique, également appelé poids unitaire ou parfois masse volumique, décrit le poids d'une substance par rapport à son volume. Il est souvent utilisé comme propriété caractéristique des fluides et des sols dans les domaines de la mécanique des fluides et de la mécanique des sols, respectivement. Le poids spécifique d'une substance donnée n'est pas constant - il peut changer en fonction de la température et de la pression.
La lettre grecque minuscule gamma, qui ressemble à un "y", représente généralement un poids spécifique dans les équations. Typiquement, l'équation "gamma = rho * g" est utilisée pour calculer des poids spécifiques. Rho, une lettre grecque qui ressemble à un "p" arrondi, représente la densité de la substance - la masse de la substance par rapport à son volume. Parfois appelée la constante locale, "g" représente l'accélération due à la pesanteur, qui est de 32,2 pieds par seconde carré (environ 9,81 mètres par seconde) à la surface de la Terre.
Les unités standard de densité sont les limaces par pied cube (limaces / ft ^ 3) ou livres-pied par pied cube (lbm / ft ^ 3) en unités impériales et kilogrammes par mètre cube (kg / m ^ 3) en unités métriques. La constante "g" est mesurée en pieds par seconde carrée (ft / s ^ 2) ou en mètres par seconde carrée (m / s ^ 2). En multipliant la densité par "g", on obtient des unités de force de livres par pied cube (lbf / ft ^ 3) ou de Newton par mètre cube (N / m ^ 3).
A titre d'exemple, l'eau a une densité de 1 000 kg / m ^ 3 en unités métriques. En multipliant par 9,81 m / s ^ 2, on obtient un poids spécifique de 9 810 N / m ^ 3. Dans les unités impériales, la densité de l'eau est de 1,94 limaces / pi ^ 3, et en multipliant par 32,2 pi / s ^ 2, on obtient 62,4 lb / pi ^ 3. Ce calcul n'est toutefois pas utilisé lorsque la densité est mesurée en lbm. Une livre de masse équivaut à une force de livre. Ainsi, si une substance a une densité de 10 lb / pi ^ 3, elle aura un poids spécifique de 10 lbf / pi ^ 3.
Lorsqu'il est utilisé en référence aux sols, le poids spécifique est généralement appelé poids unitaire et est calculé un peu différemment. Deux types de poids unitaire sont généralement calculés pour les échantillons de sol: le poids unitaire en vrac et le poids unitaire sec. Le poids unitaire en vrac est le poids unitaire de l'échantillon lorsque les pores du sol contiennent à la fois de l'air et de l'eau. Pour déterminer le poids unitaire à sec, l'équipement de laboratoire est utilisé pour sécher complètement un échantillon de sol afin qu'il ne contienne pas d'eau. Le poids unitaire en vrac est défini comme le poids total divisé par le volume total, alors que le poids unitaire sec est le poids sec divisé par le volume total.
La densité change en fonction de la pression et de la température et, comme le poids spécifique est basé sur la densité, elle peut également changer. La densité diminue lorsque la température augmente, car les molécules de la substance s'éloignent davantage. La densité augmente à mesure que la pression augmente, car elle oblige les molécules à se rapprocher.