Wat is het verband tussen soortelijk gewicht en dichtheid?
Soortelijk gewicht en dichtheid zijn gerelateerd doordat soortelijk gewicht een verhouding is gebaseerd op een standaarddichtheid die in de wetenschap wordt gebruikt, met water als de basisdichtheid voor vloeistoffen en vaste stoffen, en lucht of waterstofgas als de basisdichtheid voor gassen. Dichtheid is de gemiddelde compactheid van een stof, meestal gemeten als pond per kubieke voet (lbs / ft 3 ) of kilogram per kubieke meter (kg / m 3 ). Het delen van de dichtheid van een bekende stof door de referentiedichtheid van water bepaalt het soortelijk gewicht.
Een voorbeeld van de relatie tussen soortelijk gewicht en dichtheid met vaste stoffen kan worden aangetoond door te kijken naar de kwaliteit van een element zoals goud. Zuiver goud heeft een soortelijk gewicht van 19,33 en een vaste dichtheid bij een kamertemperatuur van 68 ° Fahrenheit (20 ° Celsius) van 19,30 gram per kubieke centimeter (g / cm3). De reden dat deze getallen zo vergelijkbaar lijken, is te wijten aan het referentiepunt van water bij het berekenen van het soortelijk gewicht, waarbij de dichtheid van water bij kamertemperatuur zeer dicht bij 1 g / cm3 ligt. Eigenlijk is de dichtheid van water 0.99823 g / cm3, wat resulteert in enigszins verschillende getallen in soortelijk gewicht en dichtheid voor vaste stoffen. Het soortelijk gewicht van goud in meer nauwkeurige termen uitdrukken, omdat de verhouding van de dichtheid van goud tot die van water 19,30 g / cm3 gedeeld door 0,97823 g / cm3 zou zijn voor een verhouding van 19,33 / 1.
Uitdrukkingen van soortelijk gewicht en dichtheid met vloeistoffen omvatten de wet van Pascal, die stelt dat de druk in een beperkt, niet samendrukbaar volume vloeistof overal hetzelfde is. Drukoverwegingen worden ook in aanmerking genomen voor de dichtheid van gassen met behulp van ideale gaswetgeving, om benaderingen te produceren met betrekking tot de toestand van een gas op basis van druk, volume en temperatuur. Bij alle specifieke zwaartekrachtberekeningen moet de referentiedichtheid van lucht één atmosfeer van 14,7 lb / in 2 (101,3 KPa) zijn.
Een van de meest voor de hand liggende waarden van de berekening van het soortelijk gewicht en de dichtheid is dat de verhouding onmiddellijk aangeeft of een materiaal in water zal zinken of drijven. Elk soortelijk gewicht boven één is dichter dan water, maar aluminium heeft een soortelijk gewicht van slechts 2,7 bij kamertemperatuur versus zwaardere metalen zoals goud. Potentieel gevaarlijke gassen die in de industrie worden gebruikt, zoals silaan, die spontaan in lucht zullen verbranden, hebben een soortelijk gewicht van 1,11. Wetende dat het slechts iets zwaarder is dan lucht, helpt bij het ontwerpen van brandblussystemen.
Commercieel hebben soortelijk gewicht en dichtheidstabellen voor verschillende chemicaliën een breed scala aan toepassingen. In de gemologie wordt het soortelijk gewicht van een monstergem, ook bekend als relatieve dichtheid, vergeleken met een hoogwaardige referentie om de waarde ervan te bepalen. Dergelijke waarden worden ook gebruikt om de dikte van de eierschaal te bepalen om te zien of eieren sterk genoeg zijn om door het voedselmarketingsysteem te verwerken, om de compressiesterkte van grond in de bouwsector en in de olie-industrie te bepalen om de energie-inhoud van aardolie te bepalen.