Wat is een specifiek gewicht?
Het specifieke gewicht, ook wel eenheidgewicht of soms gewichtsdichtheid genoemd, beschrijft het gewicht van een stof in verhouding tot zijn volume. Het wordt vaak gebruikt als een karakteristieke eigenschap van vloeistoffen en bodems op het gebied van respectievelijk vloeistofmechanica en bodemmechanica. Het specifieke gewicht van een bepaalde stof is niet constant - het kan veranderen op basis van temperatuur en druk.
De kleine Griekse lettergamma, die er ongeveer uitziet als een "y", vertegenwoordigt meestal een specifiek gewicht in vergelijkingen. Doorgaans wordt de vergelijking "gamma = rho * g" gebruikt om specifieke gewichten te berekenen. Rho, een Griekse letter die eruit ziet als een afgeronde "p", vertegenwoordigt de dichtheid van de stof - de massa van de stof ten opzichte van zijn volume. Soms de lokale constante genoemd, vertegenwoordigt "g" de versnelling als gevolg van de zwaartekracht, die 32,2 voet per vierkante seconde (ongeveer 9,81 meter per vierkante seconde) aan het aardoppervlak is.
Standaard dichtheidseenheden zijn naaktslakken per kubieke voet (naaktslakken / ft ^ 3) of pond-massa per kubieke voet (lbm / ft ^ 3) in Engelse eenheden en kilogram per kubieke meter (kg / m ^ 3) in metrische eenheden. De constante "g" wordt gemeten in voet per vierkante seconde (ft / s ^ 2) of meters per vierkante seconde (m / s ^ 2). Het vermenigvuldigen van de dichtheid met "g" resulteert in eenheden van ponden-kracht per kubieke voet (lbf / ft ^ 3) of Newton per kubieke meter (N / m ^ 3).
Water heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 1.000 kg / m3 in metrische eenheden. Vermenigvuldiging met 9,81 m / s ^ 2 resulteert in een soortelijk gewicht van 9.810 N / m ^ 3. In imperiale eenheden is de dichtheid van water 1,94 naaktslakken / ft ^ 3 en vermenigvuldiging met 32,2 ft / s ^ 2 resulteert in 62,4 lb / ft ^ 3. Deze berekening wordt echter niet gebruikt wanneer de dichtheid wordt gemeten in lbm. Eén pondmassa is gelijk aan één pondkracht, dus als een stof een dichtheid van 10 lbm / ft ^ 3 heeft, heeft deze een soortelijk gewicht van 10 lbf / ft ^ 3.
Bij gebruik in verband met de bodem wordt het soortelijk gewicht in het algemeen aangeduid als eenheidsgewicht en wordt het enigszins anders berekend. Twee soorten gewicht per eenheid worden typisch berekend voor grondmonsters: het bulkgewicht per eenheid en het droge gewicht per eenheid. Bulkgewicht per eenheid is het gewicht per eenheid van het monster wanneer de poriën in de bodem zowel lucht als water bevatten. Om het droge gewicht per eenheid te bepalen, wordt laboratoriumapparatuur gebruikt om een grondmonster volledig uit te drogen zodat het geen water bevat. Bulkgewicht per eenheid wordt gedefinieerd als het totale gewicht gedeeld door het totale volume, terwijl drooggewicht per eenheid het drooggewicht gedeeld door het totale volume is.
De dichtheid verandert op basis van druk en temperatuur en omdat het soortelijk gewicht op dichtheid is gebaseerd, kan dit ook veranderen. De dichtheid neemt af naarmate de temperatuur stijgt, omdat de moleculen in de stof verder uit elkaar bewegen. De dichtheid neemt toe naarmate de druk toeneemt omdat druk de moleculen dichter bij elkaar brengt.