Yoğunluğu Özgül Ağırlıktan Ayırmanın Beş Yolu

Yoğunluk ve özgül ağırlık, maddenin birçok benzerliği olan, ancak aynı zamanda bazı farklılıkları olan iki özelliğidir. Öncelikle, her ikisi de maddenin, sistemin kapsamına değil, yalnızca bileşimine bağlı olan yoğun özellikleridir. Ek olarak, her ikisi de, eşit hacimlerde karşılaştırdığımızda iki madde arasında hangisinin daha ağır olduğunu belirlemenin bir yolunu temsil eder.

Ancak benzerliklerine rağmen yoğunluk ve özgül ağırlık aynı değildir. Daha sonra, maddenin bu iki önemli özelliği arasındaki temel farkları tartışacağız .

Fark 1: Farklı sembollerle temsil edilirler

Maddenin bu iki yoğun özelliği arasındaki ilk fark, her ikisinin de farklı simgelerle temsil edilmesidir. Kullanıldığı bağlama bağlı olarak, yoğunluk genellikle ya d harfiyle ya da Yunanca ρ (ro) harfiyle temsil edilir; ikincisi fizikte ve farklı mühendislik dallarında en yaygın olarak kullanılır.

Bunun yerine, özgül ağırlık SG sembolüyle (İngilizce kısaltması için) temsil edilir, ancak bazen GE İspanyolca’da kullanılır ve diğer durumlarda basitçe S ile temsil edilir.

Fark 2: Farklı formüllerle hesaplanırlar.

Yoğunluk ve özgül ağırlık arasındaki en önemli fark, farklı tanımlanmalarıdır.

Bir yandan yoğunluk, bir maddenin kütlesi ile uzayda kapladığı hacim arasındaki ilişki olarak tanımlanır . Bu anlamda, birim hacimdeki maddenin kütlesini temsil eder. Matematiksel formda yoğunluk şu şekilde tanımlanır:

ρ maddenin yoğunluğu olduğunda, m kütlesidir ve V , söz konusu madde kütlesinin karşılık gelen hacmini temsil eder.

Öte yandan, özgül yoğunluk veya bağıl yoğunluk olarak da adlandırılan özgül ağırlık, bir maddenin yoğunluğu ile referans standart olarak kullanılan başka bir maddenin yoğunluğu arasındaki oran olarak tanımlanır . Benzer şekilde, bir maddenin özgül ağırlığı ile başka bir referans maddenin özgül ağırlığı arasındaki oran olarak da tanımlanabilir.

Yoğun haldeki (katı veya sıvı) maddeler söz konusu olduğunda, referans madde genellikle 4 °C sıcaklıkta ve 1 atm basınçta, suyun yoğunluğunun 1000 kg./m3 olduğu koşullar altında saf ^sudur . Öte yandan, gaz halindeki maddeler söz konusu olduğunda, referans yoğunluk genellikle havadır. Bu nedenle, özgül ağırlık matematiksel olarak aşağıdaki formüllerden biri ile tanımlanabilir:

Her iki pay da özgül ağırlığı hesaplanan maddeyi ifade ederken, paydalar referans maddeyi, bu durumda 4°C sıcaklıkta ve 1 atm alçaltmada su (w suyu ifade eder) anlamına gelir. Daha önce olduğu gibi, ρ yoğunluğu, γ ise özgül ağırlığı temsil eder.

Gördüğünüz gibi her iki özellik de çok farklı formüllerle hesaplanıyor.

Fark 3: Farklı ölçek türleri üzerinde ölçülürler

Yoğunluk mutlak bir büyüklüktür. Yani yoğunluğun tespiti ve hesabı bir referans noktasına göre yapılmaz. Bir maddenin yoğunluğunu, kütlesini ve hacmini belirleyerek ve ardından yukarıda belirtilen formülü kullanarak doğrudan ölçebiliriz.

Bunun yerine, özgül ağırlık göreceli bir niceliktir. Bu, referans malzeme veya maddeyi bilmiyorsak tek başına bir maddenin özgül ağırlık değerlerinin bize hiçbir faydası olmadığı anlamına gelir.

Örneğin bir maddenin özgül ağırlığı 1,53 dersek, referans maddenin ne olduğunu bilmeden o maddenin yoğunluğu veya özgül ağırlığı hakkında herhangi bir sonuca varamayız. Sayı tek başına bize maddemizin yoğunluğunun referans maddenin yoğunluğundan 1,53 kat daha fazla olduğunu söyler ve maddemizin kesinlikle referans maddenin içine batacağı (yani yüzmeyeceği) sonucuna da varabiliriz. Bununla birlikte, malzemenin gerçekte ne kadar yoğun veya ağır olduğu hakkında hiçbir fikrimiz olmayacaktı.

Havadan 1,53 kat daha yoğun bir gaz veya sudan 1,53 kat daha yoğun bir madde olabilir, bu da çok farklı iki senaryoyu temsil eder.

Fark 4: Aynı birimlere sahip değiller

Yoğunluk birimleri, hacim birimleri üzerinden kütle birimleridir ([ρ] = [m]/[V] veya [m].[V] ^–1 ). Yoğunluk için bazı yaygın birimler şunlardır:

• kg/m ³ veya kg.m ^–3
• g/cm3 ^veya g.cm ^–3
• g/mL veya g.mL ^–1
• g/L veya gL ^–1

Öte yandan, bağıl yoğunluğun veya özgül ağırlığın iki yoğunluk veya iki özgül ağırlık arasındaki bir ilişki olması, pay ve payda birimlerinin birbirini götürmesine neden olur. Bu nedenle özgül ağırlık boyutsuz bir niceliktir (yani birimi yoktur).

Fark 5: Ölçüm

Yoğunluk, bir maddenin veya malzemenin kütlesini belirleyerek ve ardından hacmini ölçerek veya hesaplayarak ve son olarak yoğunluk formülünü uygulayarak deneysel olarak dolaylı olarak belirlenir. Sıvıların yoğunluğunun çok doğru ölçümlerini elde etmek için genellikle bir piknometre kullanılır.

Bunun yerine özgül ağırlık, uygun şekilde kalibre edilmiş bir hidrometre veya dijital özgül ağırlık terazisi aracılığıyla doğrudan ölçülebilir.

Yoğunluk ve Özgül Ağırlık Arasındaki Farkların Özeti

Aşağıdaki tablo, önceki bölümlerde açıklanan yoğunluk ve özgül ağırlık arasındaki dört farkı özetlemektedir:

Referanslar

Bowles, JE (2000). TOPRAKLARIN ÖZGÜL AĞIRLIĞI (PİKNOMETRE) . Ulusal Mühendislik Üniversitesi. http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%20OPERATIVOS/Determinacion%20de%20la%20gravedad%20especifica.pdf

González, A. (2021, 2 Haziran). Özgül Ağırlık müebbet https://www.lifeder.com/specific-gravity/

Mettler-Toledo International Inc. (2021, 28 Ekim). yoğunluk nedir? https://www.mt.com/mx/es/home/applications/Application_Browse_Laboratory_Analytics/Density/density-measurement.html

Ruff, B., MA. (2019, 28 Kasım). Sıvıların özgül ağırlığı nasıl ölçülür ? wikiHow. https://es.wikihow.com/medir-la-gravedad-espec%C3%ADfica-de-los-l%C3%ADquidos