Co to jest ciężar właściwy?
Ciężar właściwy zwykle odnosi się do gęstości materiału w porównaniu do gęstości wody. Liczba ta jest podawana jako stosunek, co oznacza, że nie ma żadnych jednostek podczas jej omawiania. Stosując znany ciężar właściwy dla konkretnej substancji, można ustalić, która próbka substancji jest czysta lub jak skoncentrowana. W niektórych branżach gęstość dwóch substancji można porównać ze sobą zamiast z wodą przy określaniu ciężaru właściwego.
W większości przypadków ciężar właściwy jest podawany jako stosunek gęstości określonej substancji w porównaniu do gęstości tej samej ilości słodkiej wody w 39 stopniach Fahrenheita (4 stopnie Celsjusza). W tej temperaturze świeża woda ma największą gęstość, która wynosi 1 gram na mililitr. Substancja o ciężarze właściwym niższym niż woda unosi się na powierzchni wody, podczas gdy obiekt o wyższym ciężarze właściwym tonie. Temperatura i ciśnienie atmosferyczne zmienią ciężar właściwy substancji, więc standardowe wartości ciężaru właściwego określa się w tej temperaturze i przy jednej atmosferze ciśnienia, jaką jest ciśnienie powietrza na poziomie morza.
Oprócz standardowych miar ciężaru właściwego można również porównać gęstość dwóch substancji ze sobą zamiast porównywać je z gęstością wody. Wiele różnych branż wykorzystuje własne zestawy porównań gęstości, które pomagają im sprawdzić koncentrację. Podczas badania gęstości gazów powietrze jest często używane jako standard, a ciecze i ciała stałe są często testowane na wodzie, chociaż można stosować inne ciecze. Możliwe jest również zmierzenie wartości znanej jako pozorny ciężar właściwy substancji poprzez utworzenie stosunku wag równych objętości badanej substancji i substancji odniesienia, takiej jak woda.
Pojęcie grawitacji właściwej odkrył grecki naukowiec i wynalazca Archimedes. Zadając zadanie ustalenia, czy nowa korona króla została wykonana z litego złota, Archimedes odkrył, że może wziąć koronę i równą masę litego złota i sprawdzić, czy obaj wyparli taką samą ilość wody z wanny. Wkrótce po tym odkryciu obliczono gęstości szeregu różnych substancji, aby łatwo było określić ich czystość. Możliwe jest również wzięcie nieznanej substancji i eksperymentalne określenie jej gęstości w porównaniu z wodą w celu zawężenia możliwych materiałów, z których można by ją wytworzyć.