比重とは何ですか？

単位重量または重量密度とも呼ばれる比重は、その体積に対する物質の重量を表します。 多くの場合、それぞれ流体力学と土壌力学の分野で、流体と土壌の特性として使用されます。 特定の物質の比重は一定ではなく、温度と圧力に基づいて変化します。

「y」に似たギリシャ文字の小文字のガンマは、通常、方程式の特定の重みを表します。 通常、式「ガンマ= rho * g」は、特定の重みを計算するために使用されます。 丸みを帯びた「p」のように見えるギリシャ文字のローは、物質の密度、つまりその体積に対する物質の質量を表します。 「ローカル定数」と呼ばれることもある「g」は、重力による加速度を表します。これは、地表で1秒あたり32.2フィート（1秒あたり約9.81メートル）です。

密度の標準単位は、立方フィートあたりのスラッグ（slugs / ft ^ 3）または1立方フィートあたりのポンド質量（lbm / ft ^ 3）であり、キログラムは立方メートル（kg / m ^ 3）メートル単位です。 定数「g」は、フィート/平方秒（ft / s ^ 2）またはメートル/平方秒（m / s ^ 2）で測定されます。 密度に「g」を掛けると、1立方フィートあたりのポンド力（lbf / ft ^ 3）または1立方メートルあたりのニュートン（N / m ^ 3）の単位になります。

例として、水の密度はメートル単位で1,000 kg / m ^ 3です。 9.81 m / s ^ 2を掛けると、9,810 N / m ^ 3の比重になります。 帝国単位では、水の密度は1.94スラグ/フィート^ 3であり、32.2フィート/秒^ 2を掛けると62.4ポンド/フィート^ 3になります。 ただし、密度がlbmで測定される場合、この計算は使用されません。 1ポンドマスは1ポンドフォースに相当するため、物質の密度が10 lbm / ft ^ 3の場合、比重は10 lbf / ft ^ 3になります。

土壌に関連して使用される場合、比重は一般に単位重量と呼ばれ、多少異なる方法で計算されます。 通常、土壌サンプルの場合、バルク単位重量と乾燥単位重量の2種類の単位重量が計算されます。 バルク単位重量は、土壌の細孔に空気と水が含まれている場合のサンプルの単位重量です。 乾燥単位重量を決定するには、実験装置を使用して土壌サンプルを完全に乾燥させ、水分が含まれないようにします。 バルク単位重量は、総重量を総容積で割ったものとして定義され、乾燥単位重量は、乾燥重量を総容積で割ったものです。

密度は圧力と温度に基づいて変化し、比重は密度に基づいているため、同様に変化する可能性があります。 温度が高くなると密度が低下します。これは、物質内の分子がより遠くに移動するためです。 圧力は分子を互いに近づけるため、圧力が増加すると密度が増加します。