Vad är specifik vikt?
Specifik vikt, även kallad enhetsvikt eller ibland viktdensitet, beskriver vikten av ett ämne relativt dess volym. Det används ofta som en karakteristisk egenskap hos vätskor och jordar inom områdena fluidmekanik respektive jordmekanik. Specifik vikt för varje givet ämne är inte konstant - det kan ändras baserat på temperatur och tryck.
Grekiska bokstäverna med små bokstäver, som ser ut som en "y", representerar vanligtvis specifik vikt i ekvationer. Vanligtvis används ekvationen "gamma = rho * g" för att beräkna specifika vikter. Rho, en grekisk bokstav som ser ut som en rundad "p", representerar ämnets densitet - ämnets massa relativt dess volym. Ibland kallas den lokala konstanten "g" accelerationen på grund av tyngdkraften, som är 32,2 fot per kvadrat sekund (cirka 9,81 meter per kvadrat sekund) vid jordens yta.
Standardenheter för densitet är sniglar per kubikfot (sniglar / ft ^ 3) eller kilo-massa per kubikfot (lbm / ft ^ 3) i kejserliga enheter och kilogram per kubikmeter (kg / m ^ 3) i metriska enheter. Konstanten "g" mäts i fot per kvadrat sekund (ft / s ^ 2) eller meter per kvadrat sekund (m / s ^ 2). Att multiplicera densitet med "g" resulterar i enheter av pundkraft per kubikfot (lbf / ft ^ 3) eller Newton per kubikmeter (N / m ^ 3).
Som ett exempel har vatten en densitet av 1 000 kg / m ^ 3 i metriska enheter. Att multiplicera med 9,81 m / s ^ 2 resulterar i en specifik vikt av 9 810 N / m ^ 3. I kejserliga enheter är vattentätheten 1,94 sniglar / ft ^ 3, och att multiplicera med 32,2 ft / s ^ 2 resulterar i 62,4 Ib / ft ^ 3. Denna beräkning används emellertid inte när densiteten mäts i lbm. En pundmassa motsvarar en pundkraft, så om ett ämne har en densitet på 10 pund / ft ^ 3, kommer den att ha en specifik vikt av 10 pund / fot ^ 3.
När den används som referens till jord, kallas specifik vikt generellt som enhetsvikt och beräknas något annorlunda. Två typer av enhetsvikt beräknas vanligtvis för markprover: bulkenhetens vikt och den torra enhetsvikten. Massenhetens vikt är provets enhetsvikt när porerna i jorden innehåller både luft och vatten. För att bestämma torr enhetens vikt används laboratorieutrustning för att helt torka ut ett markprov så att det inte innehåller vatten. Bulkenhetens vikt definieras som den totala vikten dividerad med den totala volymen, medan den torra enhetsvikten är den torra vikten dividerad med den totala volymen.
Densitetsförändringar baserade på tryck och temperatur, och eftersom specifik vikt baseras på densitet, kan den också ändras. Densiteten minskar när temperaturen ökar eftersom molekylerna i ämnet rör sig längre från varandra. Densiteten ökar när trycket ökar eftersom tryck tvingar molekylerna närmare varandra.