Co to jest konkretna waga?

Waga specyficzna, zwana również masą jednostkową lub czasem gęstością masy, opisuje masę substancji w stosunku do jej objętości. Jest często stosowany jako charakterystyczna właściwość płynów i gleb odpowiednio w polach mechaniki płynów i mechaniki glebowej. Szczególna waga dowolnej podanej substancji nie jest stała - może się zmienić w zależności od temperatury i ciśnienia.

gamma grecka z liter dolnej, która wygląda jak „y”, zwykle reprezentuje określoną wagę w równaniach. Zazwyczaj równanie „gamma = rho*g” służy do obliczenia określonych wag. Rho, grecka litera, która wygląda jak zaokrąglony „P”, reprezentuje gęstość substancji - masę substancji w stosunku do jej objętości. Czasami nazywana lokalną stałą „g” reprezentuje przyspieszenie z powodu grawitacji, która wynosi 32,2 stóp na sekundę kwadratowego (około 9,81 metra na kwadratową sekundę) na powierzchni Ziemi.

Standardowe jednostki gęstości to ślimaki na stopę sześcienną (ślimaki/ft^3) lub funty-Mass na stopę sześcienną (lbm/ft^3) w jednostkach cesarskich i kilogramach na metr sześcienny (kg/m^3) w jednostkach metrycznych. Stała „g” mierzona jest w stopach na kwadrat sekundy (ft/s^2) lub metry na kwadrat sekundy (m/s^2). Mnożenie gęstości przez „g” powoduje jednostki siły funta na stopę sześcienną (LBF/FT^3) lub Newtons na metr sześcienny (N/M^3).

Jako przykład woda ma gęstość 1000 kg/m^3 w jednostkach metrycznych. Mnożenie przez 9,81 m/s^2 powoduje określoną wagę 9 810 N/M^3. W jednostkach cesarskich gęstość wody wynosi 1,94 ślimaka/ft^3, a pomnożenie przez 32,2 stóp/s^2 powoduje 62,4 funta/stopę^3. Obliczenia te nie są jednak używane, gdy gęstość jest mierzona w LBM. Jedna masa funta jest równoważna jednej siły funta, więc jeśli substancja ma gęstość 10 lbm/ft^3, będzie miała określoną masę 10 funtów/ft^3.

W odniesieniu do gleby, waga specyficzna jest ogólnie określana jako waga jednostkowa i jestobliczone nieco inaczej. Dwa rodzaje masy jednostkowej są zwykle obliczane dla próbek gleby: masa objętościowa i masa suchej jednostki. Waga jednostkowa objętościowa jest masą jednostkową próbki, gdy pory w glebie zawierają zarówno powietrze, jak i wodę. Aby określić masę jednostki suchej, sprzęt laboratoryjny służy do całkowitego wysuszenia próbki gleby, aby nie zawierał wody. Masę jednostkową masową jest definiowana jako całkowita masa podzielona przez całkowitą objętość, podczas gdy masa suchej jednostki jest suchą masą podzieloną przez całkowitą objętość.

Zmiany gęstości w oparciu o ciśnienie i temperaturę, a ponieważ masa specyficzna opiera się na gęstości, może również się zmienić. Gęstość maleje wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ cząsteczki substancji rozwijają się dalej. Gęstość rośnie wraz ze wzrostem ciśnienia, ponieważ ciśnienie siły cząsteczki bliżej siebie.