Qual è la connessione tra gravità specifica e densità?
Gravità e densità specifiche sono correlate in quanto la gravità specifica è un rapporto basato su una densità standard utilizzata nella scienza, con l'acqua come densità di base per liquidi e solidi e aria o gas idrogeno come densità di base per gas. La densità è la compattezza media di una sostanza, misurata solitamente in libbre per piede cubo (lbs / ft 3 ) o chilogrammi per metro cubo (kg / m 3 ). La divisione della densità di una sostanza nota per la densità di riferimento dell'acqua determina il suo peso specifico.
Un esempio della relazione tra gravità specifica e densità con i solidi può essere dimostrato osservando la qualità di un elemento come l'oro. L'oro puro ha un peso specifico di 19,33 e una densità solida a una temperatura ambiente di 68 ° Fahrenheit (20 ° Celsius) di 19,30 grammi per centimetro cubo (g / cm 3 ). La ragione per cui questi numeri appaiono così simili è dovuta al punto di riferimento dell'acqua nel calcolo del peso specifico, con la densità dell'acqua a temperatura ambiente molto vicina a 1 g / cm 3 . In realtà, la densità dell'acqua è 0.99823 g / cm 3 , il che si traduce in numeri leggermente diversi in gravità specifica e densità per i solidi. Esprimere il peso specifico dell'oro in termini più precisi in quanto il rapporto tra la densità dell'oro e quella della densità dell'acqua sarebbe di 19,30 g / cm 3 diviso per 0,99823 g / cm 3 per eguagliare un rapporto di 19,33 / 1.
Le espressioni di gravità e densità specifiche con i liquidi incorporano la legge di Pascal, secondo la quale la pressione in un volume limitato e incomprimibile di fluido è la stessa ovunque. Le considerazioni sulla pressione sono anche prese in considerazione per la densità dei gas usando la legge del gas ideale, per produrre approssimazioni sullo stato di un gas in base a pressione, volume e temperatura. Con tutti i calcoli di gravità specifici, la densità di riferimento dell'aria dovrebbe essere di un'atmosfera di 14,7 lb / in 2 (101,3 KPa).
Uno dei valori più evidenti dei calcoli di gravità e densità specifici è che il rapporto indica immediatamente se un materiale affonderà o galleggerà nell'acqua. Qualsiasi gravità specifica sopra una è più densa dell'acqua, ma l'alluminio ha una gravità specifica di soli 2,7 a temperatura ambiente rispetto ai metalli più pesanti come l'oro. I gas potenzialmente pericolosi utilizzati nell'industria come il silano, che si bruciano spontaneamente nell'aria, hanno un peso specifico di 1,11. Sapere che è solo leggermente più pesante dell'aria aiuta a progettare sistemi antincendio.
Commercialmente, le tabelle di gravità e densità specifiche per vari prodotti chimici hanno una vasta gamma di usi. In gemmologia, il peso specifico di una gemma campione, noto anche come densità relativa, viene confrontato con un riferimento di alta qualità per determinarne il valore. Tali valori sono anche usati per determinare lo spessore del guscio d'uovo per vedere se le uova sono abbastanza forti per essere processate attraverso il sistema di commercializzazione degli alimenti, per determinare la resistenza a compressione del suolo nell'industria delle costruzioni e nell'industria petrolifera per determinare il contenuto energetico del petrolio.