Fem måder at skelne tæthed fra specifik tyngde på

Massefylde og massefylde er to egenskaber ved stof, der har mange ligheder, men også nogle forskelle. Til at begynde med er begge materialer intensive egenskaber, der ikke afhænger af systemets udstrækning, men kun af dets sammensætning. Derudover repræsenterer begge en måde at bestemme mellem to stoffer, hvilket er tungere, når vi sammenligner dem i lige store volumener.

På trods af deres ligheder er tæthed og vægtfylde ikke det samme. Dernæst vil vi diskutere de vigtigste forskelle mellem disse to vigtige egenskaber ved stof.

Forskel 1: De er repræsenteret med forskellige symboler

Den første forskel mellem disse to intensive egenskaber ved stof er, at de begge er repræsenteret af forskellige symboler. Afhængigt af konteksten, hvori det bruges, er tæthed normalt repræsenteret enten ved bogstavet d eller med det græske bogstav ρ (ro), hvor det andet er det mest almindeligt anvendte i fysik og i de forskellige grene af ingeniørvidenskab.

I stedet er vægtfylde repræsenteret af symbolet SG (for dets akronym på engelsk), selvom GE nogle gange bruges på spansk, og i andre tilfælde er det blot repræsenteret af S.

Forskel 2: De beregnes ved hjælp af forskellige formler

Den vigtigste forskel mellem tæthed og vægtfylde er, at de er defineret forskelligt.

På den ene side er tæthed defineret som forholdet mellem massen af ​​et stof og det volumen, det optager i rummet . I denne forstand repræsenterer det massen af ​​en enhedsvolumen af ​​stof. I matematisk form er tæthed defineret som:

Hvor ρ er densiteten af ​​stoffet, m er dets masse, og V repræsenterer det tilsvarende volumen af ​​stoffets masse.

På den anden side er specifik vægtfylde, også kaldet specifik massefylde eller relativ massefylde, defineret som forholdet mellem densiteten af ​​et stof og massefylden af ​​et andet stof, der bruges som referencestandard . På samme måde kan det også defineres som forholdet mellem den specifikke vægt af et stof og den specifikke vægt af et andet referencestof.

I tilfælde af stoffer i kondenseret tilstand (fast eller flydende) er referencestoffet sædvanligvis rent vand ved en temperatur på 4 °C og et tryk på 1 ^atm . På den anden side er referencedensiteten i tilfælde af gasformige stoffer normalt luft. Derfor kan vægtfylde defineres matematisk ved en af ​​følgende formler:

Hvor begge tællere refererer til det stof, hvis vægtfylde beregnes, refererer nævnerne til referencestoffet, i dette tilfælde vand (w refererer til vand) ved en temperatur på 4°C og 1 atm. Som før angiver ρ densitet, mens γ repræsenterer specifik vægt.

Som du kan se, er begge egenskaber beregnet ved hjælp af meget forskellige formler.

Forskel 3: De måles på forskellige typer skalaer

Tæthed er en absolut størrelse. Det vil sige, at bestemmelsen og beregningen af ​​tætheden ikke foretages i forhold til et referencepunkt. Vi kan måle tætheden af ​​et stof direkte ved at bestemme dets masse og volumen og derefter bruge formlen nævnt ovenfor.

I stedet er vægtfylde en relativ størrelse. Det betyder, at vægtfyldeværdierne for et stof alene ikke er til nogen nytte for os, hvis vi ikke kender referencematerialet eller stoffet.

Hvis vi for eksempel siger, at et materiales vægtfylde er 1,53, kan vi ikke komme til nogen konklusion om stoffets massefylde eller vægtfylde, før vi ved, hvad referencestoffet er. Alene tallet fortæller os, at densiteten af ​​vores stof er 1,53 gange større end densiteten af ​​referencestoffet, og vi kunne også konkludere, at vores stof helt sikkert ville synke ned i referencestoffet (dvs. ikke flyde). Vi ville dog stadig ikke have nogen idé om, hvor tæt eller tungt materialet faktisk er.

Det kunne være en gas 1,53 gange tættere end luft, eller det kunne være et stof 1,53 gange tættere end vand, hvilket repræsenterer to meget forskellige scenarier.

Forskel 4: De har ikke de samme enheder

Densitetsenhederne er masseenheder over volumenenheder ([ρ] = [m]/[V] eller [m].[V] ^–1 ). Nogle almindelige enheder for tæthed er:

• kg/m ³ eller kg.m ^–3
• g/cm ³ eller g.cm ^–3
• g/mL eller g.mL ^–1
• g/L eller gL ^–1

På den anden side får det faktum, at den relative tæthed eller densitet er et forhold mellem to tætheder eller mellem to specifikke vægte, enhederne af tæller og nævner til at annullere. Derfor er vægtfylde en dimensionsløs størrelse (det vil sige, den har ingen enheder).

Forskel 5: Måling

Massefylde bestemmes eksperimentelt indirekte ved at bestemme massen af ​​et stof eller materiale og derefter måle eller beregne dets volumen, for til sidst at anvende massefyldeformlen. For at opnå meget nøjagtige målinger af væskers massefylde bruges normalt et pyknometer.

I stedet kan vægtfylde måles direkte ved hjælp af et passende kalibreret hydrometer eller digital vægtfylde.

Sammenfatning af forskelle mellem massefylde og specifik tyngdekraft

Følgende tabel opsummerer de fire forskelle mellem densitet og specifik tyngdekraft forklaret i de foregående afsnit:

Referencer

Bowles, J.E. (2000). SPECIFIK GRAVITET AF JORD (PYCNOMETER) . National University of Engineering. http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%20OPERATIVOS/Determinacion%20de%20la%20gravedad%20especifica.pdf

González, A. (2021, 2. juni). Specifik vægtfylde . livsvarigt. https://www.lifeder.com/specific-gravity/

Mettler-Toledo International Inc. (2021, 28. oktober). Hvad er tæthed? https://www.mt.com/mx/es/home/applications/Application_Browse_Laboratory_Analytics/Density/density-measurement.html

Ruff, B., MA. (2019, 28. november). Hvordan man måler væskes vægtfylde . wikiHow. https://es.wikihow.com/medir-la-gravedad-espec%C3%ADfica-de-los-l%C3%ADquidos