Špecifická hmotnosť látky je jej pomer hustota na špecifikovanú referenčnú látku. Tento pomer predstavuje čisté číslo, ktoré neobsahuje žiadne jednotky.
Ak je pomer špecifickej hmotnosti pre danú látku menší ako 1, znamená to, že materiál bude plávať v referenčnej látke. Ak je pomer špecifickej hmotnosti pre daný materiál vyšší ako 1, znamená to, že sa materiál v referenčnej látke ponorí.
Súvisí to s koncepciou vztlaku. Ľadovec pláva v oceáne (ako na obrázku), pretože jeho špecifická hmotnosť vo vzťahu k vode je menšia ako 1.
Tento rastúci vs. fenomén klesania je dôvodom, prečo sa používa výraz „špecifická gravitácia“, hoci gravitácia samotná v tomto procese nehrá významnú úlohu. Dokonca aj v podstatne inom gravitačné pole, vzťahy hustoty by sa nezmenili. Z tohto dôvodu by bolo oveľa lepšie použiť pojem „relatívna hustota“ medzi dvoma látkami, ale z historických dôvodov sa pojem „špecifická hmotnosť“ nalepil.
Špecifická hmotnosť pre tekutiny
V prípade tekutín je referenčnou látkou zvyčajne voda s hustotou 1,00 x 10
3 kg / m3 pri 4 stupňoch Celzia (najhustejšia teplota vody), ktorá sa používa na určenie, či tekutina klesne alebo vzrastie vo vode. Pri domácich prácach sa to zvyčajne považuje za referenčnú látku pri práci s tekutinami.Špecifická hmotnosť pre plyny
Pre plyny je referenčnou látkou obvykle normálny vzduch pri izbovej teplote, ktorý má hustotu približne 1,20 kg / m3. Ak v domácich úlohách referenčná látka nie je špecifikovaná pre konkrétny problém s gravitáciou, zvyčajne sa dá predpokladať, že ju používate ako referenčnú látku.
Rovnice pre špecifickú gravitáciu
Merná hmotnosť (SG) je pomer hustoty skúmanej látky (ρja) na hustotu referenčnej látky (ρr). (Poznámka: Grécky symbol rho, ρ, sa bežne používa na vyjadrenie hustoty.) Toto sa dá určiť pomocou nasledujúceho vzorca:
SG = ρja ÷ ρr = ρja / ρr
Teraz, berúc do úvahy, že hustota sa vypočíta z hmota a objem pomocou rovnice ρ = m/V, to znamená, že ak ste užili dve látky s rovnakým objemom, SG bolo možné prepísať ako pomer ich jednotlivých hmotností:
SG = ρja / ρr
SG = mja/ V / mr/ V
SG = mja / mr
A od hmotnosti W = mg, čo vedie k vzorcu napísanému ako pomer hmotností:
SG = mja / mr
SG = mjag / mrg
SG = Wja / Wr
Je dôležité si uvedomiť, že táto rovnica funguje len s naším predchádzajúcim predpokladom, že objem týchto dvoch látky sú rovnaké, takže keď hovoríme o hmotnosti týchto dvoch látok v tejto poslednej rovnici, je to hmotnosť z rovnaké objemy z týchto dvoch látok.
Takže, ak sme chceli zistiť špecifickú hmotnosť etanolu vo vode, poznáme jeho hmotnosť galónu vody, potom by sme potrebovali poznať hmotnosť jedného galónu etanolu na dokončenie kalkulácia. Alebo, alternatívne, ak by sme poznali špecifickú hmotnosť etanolu vo vode a vedeli sme hmotnosť jedného galónu vody, mohli by sme použiť tento posledný vzorec na nájdenie hmotnosti jedného galónu vody etanol. (A s vedomím, že by sme ho mohli použiť na zistenie hmotnosti iného objemu etanolu konverziou. Toto sú druhy trikov, ktoré môžete nájsť medzi problémami s domácimi úlohami, ktoré zahŕňajú tieto koncepty.)
Aplikácie špecifickej gravitácie
Špecifická hmotnosť je koncept, ktorý sa prejavuje v rôznych priemyselných aplikáciách, najmä pokiaľ ide o dynamiku tekutín. Napríklad, ak ste si niekedy vzali auto do servisu a mechanik vám ukázal, ako sa vo vašej prevodovej kvapaline vznášajú malé plastové guľôčky, v akcii ste videli konkrétnu gravitáciu.
V závislosti od konkrétneho použitia môžu tieto priemyselné odvetvia používať tento koncept s inou referenčnou látkou ako voda alebo vzduch. Predchádzajúce predpoklady sa uplatňovali iba na domáce úlohy. Keď pracujete na skutočnom projekte, mali by ste si byť istí, na čo sa odvoláva vaša špecifická gravitácia, a nemali by ste o tom robiť predpoklady.