Densità e peso specifico sono l'entità fisica che descrive le caratteristiche volumetriche di una data sostanza. In questo post imparerai di più sulla densità e il peso specifico.
La densità definisce la massa di una sostanza per unità di volume e anche il peso specifico è una densità rispetto alla densità di un'altra sostanza come riferimento. Il peso specifico è il rapporto tra il peso per unità di volume di un materiale e il peso per unità di volume di un'altra sostanza di riferimento. Tuttavia, sia la densità che il peso specifico sono interconnessi.
L'acqua è usata come sostanza di riferimento per solidi e liquidi per misurare il peso specifico. L'aria secca viene utilizzata come sostanza di riferimento per i gas per misurare il peso specifico. La sezione seguente lo farà conoscere la relazione e le differenze tra densità e gravità specifica.
Densità e relazione di gravità specifica
Il peso specifico e la densità sono interconnessi tra loro. La relazione tra densità e peso specifico è data come
p∝SG; dove ρ è la densità e SG è il peso specifico.
L'espressione sopra spiega che il cambiamento nella densità corrisponde direttamente al peso specifico. Se la densità aumenta, aumenta anche il peso specifico.
Possiamo anche controllare approssimativamente la densità di un determinato solido o liquido utilizzando il valore del peso specifico calcolato con riferimento all'acqua.
- Per qualsiasi sostanza il cui peso specifico misurato è inferiore a una media, la densità di tale sostanza è inferiore all'acqua e galleggia sull'acqua.
- Supponiamo che se la gravità specifica della misura è maggiore di 1, la densità è maggiore dell'acqua e affonda nell'acqua.
Poiché, nella maggior parte dei casi, l'acqua viene utilizzata come sostanza di riferimento, il valore del peso specifico e della densità sono quasi uguali. Dal calcolo accurato, si scopre che la densità è leggermente inferiore al peso specifico.
Densità e differenza di gravità specifica
Poiché conosciamo la definizione di densità e gravità specifica, entrambi sembrano simili, ma ci sono alcune differenze nelle loro caratteristiche di base e nelle loro misurazioni. Alcune differenze tra densità e peso specifico sono riportate nella tabella seguente.
| Densità | Peso specifico | |
| Definizione | La densità definisce il peso della sostanza data per unità di volume. | La gravità specifica definisce il rapporto tra le densità di due sostanze in cui una viene definita sostanza di riferimento. |
| Unità SI | La densità id è indicata dal simbolo ρ e la sua unità SI di densità è kg/m3. | Il peso specifico non ha unità SI perché stiamo prendendo la densità di due sostanze equivalenti, in cui le unità vengono cancellate. |
| sul Mercato | La densità rappresenta il valore assoluto della sostanza in una dimensione. | Il peso specifico rappresenta il valore relativo in una dimensione. |
| Termini utilizzati nel calcolo | Per il calcolo sono essenziali solo la massa della sostanza e il volume. | Per calcolare la densità di gravità specifica di una data sostanza e la densità della sostanza di riferimento è necessaria. Quindi è essenziale conoscere massa e volume se non viene data la densità. |
| Applicazioni | La densità ha applicazioni nel campo della scienza e delle industrie ed è anche ampiamente utilizzata nella vita di tutti i giorni. | Il peso specifico trova applicazione solo in aree scientifiche e industriali. Non è così comunemente usato nella vita quotidiana. |
In che modo la densità influisce sul peso specifico?
Sappiamo che la densità e il peso specifico sono correlati, in modo tale che qualsiasi cambiamento nella densità influenzerebbe sicuramente il peso specifico.
La densità è molto sensibile alla temperatura e alla pressione. Il valore della densità varia linearmente per piccole variazioni di temperatura e pressione. Poiché il peso specifico corrisponde alla densità, la variazione di densità con la temperatura e la pressione assicura una variazione del peso specifico.
La densità è proporzionale alla variazione della pressione e corrisponde inversamente alla temperatura. Ciò significa che un aumento della pressione aumenta la densità a temperatura costante, aumentando di conseguenza il peso specifico.
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Formula di densità e peso specifico
Il peso specifico fornisce la densità di una data sostanza in riferimento a un'altra sostanza; la formula lo dà.
La densità di una data sostanza è data dal rapporto tra la sua massa e il suo volume come
p=m/v
Insieme, possiamo scrivere il peso specifico come
L'espressione sopra fornisce la formula che descrive come la densità e il peso specifico si relazionano tra loro.
Come trovare la densità dal peso specifico?
Se ti viene fornito il peso specifico della sostanza, puoi facilmente trovare la densità. Di seguito sono riportati i passaggi da seguire.
- Passaggio 1: trova la densità dell'acqua a una data temperatura e pressione.
- Passaggio 2: sostituire i valori nell'espressione del peso specifico.
- Passaggio 3: moltiplicare i valori di gravità specifica e densità dell'oggetto di riferimento, che dà la densità della sostanza richiesta.
Il peso specifico di una sostanza solida è 14.87; trova la sua densità.
Poiché l'oggetto dato è solido, la sostanza di riferimento sarà l'acqua.
La densità dell'acqua è 1000 kg/m3. Sostituendo, otteniamo
14.87 =
ρsub=14.87×1000 kg/mXNUMX3
ρsub=14870 kg/m3
Come calcolare la densità del gas dal peso specifico?
Il secco è considerato la sostanza di riferimento per trovare la densità del gas. I passaggi indicati di seguito ti aiutano a trovare la densità dal peso specifico.
- Passaggio 1: trova inizialmente la densità dell'aria secca.
- Passaggio 2: moltiplicare la densità dell'aria secca e fornire il peso specifico della sostanza, che ti dà la densità della sostanza data.
ρgas=SG×ρaria
L'esempio riportato di seguito ti aiuta a capire chiaramente.
Trova la densità di un gas il cui peso specifico è 0.00126.
La densità dell'aria è di 1.20 kg/mXNUMX3
ρgas=SG×ρaria
ρgas=0.00126×1.20kg/mXNUMX3
ρgas= 1.512 × 10-3kg / m3.
Come trovare la densità con la densità relativa?
La densità relativa definisce il rapporto tra le densità di due sostanze relative l'una all'altra. Possiamo anche dire che è il rapporto tra le densità tra una sostanza che giace in prossimità di un'altra sostanza.
In alcuni contesti, la densità relativa viene anche definita gravità specifica. Se tu conoscere la densità relativa di un oggetto, quindi la densità può essere calcolata utilizzando la formula;
Il problema risolto di seguito spiega come calcolare la densità dalla densità relativa.
Alcuni problemi risolti su densità e gravità specifica
Calcola il peso specifico delle barre di ferro nell'acqua la cui densità è 7870 kg/m3.
Soluzione:
Poiché la sbarra di ferro è nell'acqua, la densità dell'acqua è di 1000 kg/m3.
Il peso specifico è dato da
Sostituendo il valore della densità della barra di ferro e dell'acqua nell'equazione,
PE=7870/1000
SG=7.87
Calcolare il peso specifico di un oggetto nell'acqua di massa è 55 g e il volume è 22 m3.
Soluzione:
Dato –la massa dell'oggetto m=50g
Il volume dell'oggetto V=22m3.
La densità dell'acqua = 1000 kg/m3.
La densità dell'oggetto dato è data da
Sostituendo i valori
ρobj= 2.27 g/mq3= 2270 kg/mq3.
Il peso specifico è
PE = 2.27.
Un oggetto è immerso in olio con una densità relativa di 2.3. Lo stesso olio galleggia in acqua con un peso specifico di 0.92. Calcola la densità dell'oggetto nell'olio.
Soluzione:
Data –la densità relativa di un oggetto rispetto al petrolio RD=2.3
Il peso specifico dell'olio SG=0.92
La densità dell'acqua ρw= 1000 kg/mq3
La densità dell'olio è calcolata come
ρoil & gas=SG×ρw
ρoil & gas=0.92×1000kg/mXNUMX3
ρoil & gas= 920 kg/mq3.
La densità dell'oggetto è calcolata come
ρobj=RG×ρoil & gas
ρobj=2.3×920
ρobj= 2116 kg/mq3.
Calcola il peso specifico di un gas la cui densità è 1.5 kg/m3.
Soluzione:
Dal momento che chiedono di calcolare il peso specifico del gas, il mezzo di riferimento dovrebbe essere aria secca la cui densità è di 1.205 kg/m3 a temperatura e pressione normali.
La densità del gas è data come 1.
Il peso specifico per un dato gas è
PE = 1.244.
Calcola la densità e il peso specifico di una sostanza in acqua la cui massa è 63 g e il volume è 28 m3.
Soluzione:
Data -la massa della sostanza m=63g
Il volume della sostanza V=28m3
Ci viene fornito solo la massa e il volume della sostanza e la densità deve essere calcolata utilizzando la formula.
ρsotto= 2.25 g/mq3= 2250 kg/mq3
Il peso specifico della sostanza è dato dalla formula
SG=\frac{\rho_{sub}}{\rho_{acqua}}
PE=\frac{2250kg/m^3}{1000kg/m^3}
PE = 2.25.
Sommario
Da questo post hai imparato come la densità e il peso specifico dipendono l'uno dall'altro. E per trovare il peso specifico, conoscerne uno è densità di sostanza e la sostanza di riferimento è must.
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Sono Keerthi K Murthy, ho completato la specializzazione in Fisica, con la specializzazione nel campo della fisica dello stato solido. Ho sempre considerato la fisica come una materia fondamentale e collegata alla nostra vita quotidiana. Essendo uno studente di scienze mi piace esplorare nuove cose in fisica. Come scrittore il mio obiettivo è raggiungere i lettori in modo semplificato attraverso i miei articoli.