Hva er sammenhengen mellom spesifikk tyngdekraft og tetthet?
Spesiell tyngdekraft og tetthet er relatert ved at spesifikk tyngdekraft er et forhold basert på en standard tetthet brukt i vitenskapen, med vann som basetetthet for væsker og faste stoffer, og luft eller hydrogengass som basetetthet for gasser. Tetthet er et stoffs gjennomsnittlige kompakthet, målt vanligvis som pund per kubikkfot (kg / m 3 ) eller kilo per kubikkmeter (kg / m 3 ). Å dele tettheten til et kjent stoff med vannets referansetetthet bestemmer dens egenvekt.
Et eksempel på forholdet mellom spesifikk tyngdekraft og tetthet med faste stoffer kan demonstreres ved å se på kvaliteten til et element som gull. Rent gull har en egenvekt på 19,33 og en solid tetthet ved en romtemperatur på 68 ° C (19 ° C) på 19,30 gram per kubikk centimeter (g / cm 3 ). Årsaken til at disse tallene virker så like, skyldes vannets referansepunkt ved beregning av spesifikk tyngdekraft, idet vanntettheten ved romtemperatur er veldig nær 1 g / cm3. Egentlig er tettheten av vann 0,99823 g / cm3, noe som resulterer i litt forskjellige antall i spesifikk vekt og tetthet for faste stoffer. Å uttrykke gulls spesifikke tyngdekraft i mer nøyaktige vilkår, da forholdet mellom gullets tetthet og vannets tetthet ville være 19.30 g / cm3 delt på 0.99823 g / cm3 til et forhold på 19.33 / 1.
Uttrykk for spesifikk tyngdekraft og tetthet med væsker innlemmer Pascals lov, som sier at trykket i et innesperret, ukomprimerbart væskevolum er det samme overalt. Trykkhensyn tas også med i betraktningen for tettheten av gasser ved bruk av ideell gasslov for å produsere tilnærminger til tilstanden til en gass basert på trykk, volum og temperatur. Ved alle spesifikke tyngdekraftsberegninger, bør referansetettheten til luft være en atmosfære på 14,7 lb / in 2 (101,3 KPa).
En av de mest åpenbare verdiene ved beregning av tyngdekraft og tetthet er at forholdet umiddelbart forteller om et materiale vil synke eller flyte i vann. Enhver egenvekt over en er tettere enn vann, men aluminium har en egenvekt på bare 2,7 ved romtemperatur kontra tyngre metaller som gull. Potensielt farlige gasser som brukes i industrien som silan, som spontant vil forbrenne i luft, har en egenvekt på 1,11. Når du vet at den bare er litt tyngre enn luft, hjelper det å designe brannsikringssystemer.
Kommersielt har spesifikke tyngdekraft- og tetthetstabeller for forskjellige kjemikalier en lang rekke bruksområder. I gemologi sammenlignes den spesifikke tyngdekraften til en prøveperle, også kjent som relativ tetthet, mot en referanse av høy kvalitet for å bestemme dens verdi. Slike verdier brukes også for å bestemme eggeskalltykkelsen for å se om egg er sterke nok til å bearbeide gjennom matmarkedsføringssystemet, for å bestemme kompresjonsstyrken til jord i byggebransjen, og i oljeindustrien til å bestemme energiinnholdet i petroleum.