Cos'è il peso specifico?
Il peso specifico, chiamato anche peso unitario o talvolta densità del peso, descrive il peso di una sostanza rispetto al suo volume. È spesso usato come proprietà caratteristica dei fluidi e dei terreni nei campi della meccanica dei fluidi e della meccanica del suolo, rispettivamente. Il peso specifico di una determinata sostanza non è costante, può variare in base alla temperatura e alla pressione.
La lettera greca minuscola, che assomiglia a una "y", di solito rappresenta un peso specifico nelle equazioni. In genere, l'equazione "gamma = rho * g" viene utilizzata per calcolare pesi specifici. Rho, una lettera greca che sembra una "p" arrotondata rappresenta la densità della sostanza, la massa della sostanza rispetto al suo volume. Talvolta chiamata costante locale, "g" rappresenta l'accelerazione dovuta alla gravità, che è di 32,2 piedi al secondo quadrato (circa 9,81 metri al secondo quadrato) sulla superficie terrestre.
Le unità standard di densità sono lumache per piede cubo (lumache / ft ^ 3) o libbre di massa per piede cubo (lbm / ft ^ 3) in unità imperiali e chilogrammi per metro cubo (kg / m ^ 3) in unità metriche. La costante "g" viene misurata in piedi al secondo quadrato (ft / s ^ 2) o metri al secondo quadrato (m / s ^ 2). Moltiplicando la densità per "g" si ottengono unità di libbre di forza per piede cubo (lbf / ft ^ 3) o Newton per metro cubo (N / m ^ 3).
Ad esempio, l'acqua ha una densità di 1.000 kg / m ^ 3 in unità metriche. Moltiplicando per 9,81 m / s ^ 2 si ottiene un peso specifico di 9.810 N / m ^ 3. Nelle unità imperiali, la densità dell'acqua è 1,94 lumache / ft ^ 3 e la moltiplicazione di 32,2 piedi / s ^ 2 provoca 62,4 libbre / piedi ^ 3. Questo calcolo non viene utilizzato, tuttavia, quando la densità viene misurata in lbm. Una libbra-massa equivale a una libbra-forza, quindi se una sostanza ha una densità di 10 lbm / ft ^ 3, avrà un peso specifico di 10 lbf / ft ^ 3.
Se utilizzato in riferimento al suolo, il peso specifico viene generalmente indicato come peso unitario e viene calcolato in modo leggermente diverso. In genere vengono calcolati due tipi di peso unitario per i campioni di terreno: il peso unitario alla rinfusa e il peso unitario secco. Il peso unitario alla rinfusa è il peso unitario del campione quando i pori nel terreno contengono sia aria che acqua. Per determinare il peso dell'unità a secco, le apparecchiature di laboratorio vengono utilizzate per asciugare completamente un campione di terreno in modo che non contenga acqua. Il peso unitario all'ingrosso è definito come il peso totale diviso per il volume totale, mentre il peso unitario secco è il peso secco diviso per il volume totale.
La densità cambia in base alla pressione e alla temperatura e poiché il peso specifico si basa sulla densità, può anche cambiare. La densità diminuisce all'aumentare della temperatura perché le molecole nella sostanza si allontanano ulteriormente. La densità aumenta all'aumentare della pressione poiché la pressione costringe le molecole ad avvicinarsi.