Ποια είναι η σύνδεση μεταξύ ειδικής βαρύτητας και πυκνότητας;

Η ειδική βαρύτητα και η πυκνότητα σχετίζονται με αυτό το ειδικό βαρύτητα είναι μια αναλογία που βασίζεται σε μια τυπική πυκνότητα που χρησιμοποιείται στην επιστήμη, με το νερό ως πυκνότητα βάσης για τα υγρά και τα στερεά και το αέριο αέρα ή υδρογόνου ως πυκνότητα βάσης για αέρια.Η πυκνότητα είναι η μέση συμπαγής ουσία, που μετράται συνήθως ως κιλά ανά κυβικό πόδι (lbs/ft ³ ) ή χιλιόγραμμα ανά κυβικό μέτρο (kg/m ³ ).Η διαίρεση της πυκνότητας μιας γνωστής ουσίας από την πυκνότητα αναφοράς του νερού καθορίζει την ειδική του βαρύτητα.

Ένα παράδειγμα της σχέσης μεταξύ ειδικής βαρύτητας και πυκνότητας με στερεά μπορεί να αποδειχθεί εξετάζοντας την ποιότητα ενός στοιχείου όπως ο χρυσός.Ο καθαρός χρυσός έχει ειδικό βάρος 19,33 και μια συμπαγής πυκνότητα σε θερμοκρασία δωματίου 68 deg.Fahrenheit (20 deg, Κελσίου) 19.30 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό (g/cm ³ ).Ο λόγος για τον οποίο αυτοί οι αριθμοί φαίνονται τόσο παρόμοιοι οφείλονται στο σημείο αναφοράς του νερού στον υπολογισμό του ειδικού βαρύτητας, με την πυκνότητα του νερού σε θερμοκρασία δωματίου πολύ κοντά σε 1 g/cm ³ .Στην πραγματικότητα, η πυκνότητα του νερού είναι 0,99823 g/cm ³ , η οποία έχει ως αποτέλεσμα ελαφρώς διαφορετικούς αριθμούς σε ειδικό βαρύτητα και πυκνότητα για στερεά.Η έκφραση του ειδικού βαρύτητας του χρυσού με ακριβέστερους όρους ως αναλογία της πυκνότητας του χρυσού με εκείνη της πυκνότητας του νερού θα ήταν 19,30 g/cm ³ διαιρούμενο με 0,99823 g/cm ³ με ισότιμη αναλογία 19,33/1.Η ειδική βαρύτητα και η πυκνότητα με τα υγρά ενσωματώνουν το νόμο του Pascal, ο οποίος δηλώνει ότι η πίεση σε έναν περιορισμένο, ασυμπίεστο όγκο υγρού είναι ο ίδιος παντού.Οι εκτιμήσεις πίεσης λαμβάνονται επίσης υπόψη για την πυκνότητα των αερίων χρησιμοποιώντας το ιδανικό νόμο για το αέριο, για την παραγωγή προσεγγίσεων ως προς την κατάσταση ενός αερίου που βασίζεται στην πίεση, τον όγκο και τη θερμοκρασία.Με όλους τους υπολογισμούς ειδικής βαρύτητας, η πυκνότητα αναφοράς του αέρα πρέπει να είναι μία ατμόσφαιρα 14,7 lb/in

2

(101,3 kPa). Μία από τις πιο προφανείς τιμές των υπολογισμών ειδικής βαρύτητας και πυκνότητας είναι ότι η αναλογία λέει αμέσως εάν ένα υλικό θα βυθιστεί ή θα επιπλέει στο νερό.Οποιοδήποτε ειδικό βάρος πάνω από ένα είναι πιο πυκνό από το νερό, αλλά το αλουμίνιο έχει ειδικό βάρος μόνο 2,7 σε θερμοκρασία δωματίου έναντι βαρύτερων μετάλλων όπως ο χρυσός.Πιθανώς επικίνδυνα αέρια που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, όπως το σιλάνη, το οποίο θα καίγεται αυθόρμητα στον αέρα, έχει ειδικό βάρος 1,11.Γνωρίζοντας ότι είναι μόνο ελαφρώς βαρύτερο από τον αέρα βοηθά στο σχεδιασμό συστημάτων καταστολής πυρκαγιάς.

Εμπορικά, οι πίνακες ειδικών βαρύτητας και πυκνότητας για διάφορες χημικές ουσίες έχουν μια ευρεία σειρά χρήσεων.Στη γεμολογία, η ειδική βαρύτητα ενός στοιχείου δείγματος, γνωστού και ως σχετική πυκνότητα, συγκρίνεται με μια αναφορά υψηλής ποιότητας για τον προσδιορισμό της αξίας του.Τέτοιες τιμές χρησιμοποιούνται επίσης για τον προσδιορισμό του πάχους των αυγών για να διαπιστωθεί εάν τα αυγά είναι αρκετά ισχυρά ώστε να επεξεργάζονται μέσω του συστήματος μάρκετινγκ τροφίμων, για να προσδιοριστούν η δύναμη συμπίεσης του εδάφους στον κατασκευαστικό κλάδο και στη βιομηχανία πετρελαίου για τον προσδιορισμό του ενεργειακού περιεχομένου του πετρελαίου.