science >> Wetenschap >  >> Chemie

Formules voor het bepalen van de specifieke zwaartekracht

Soortelijk gewicht is de dichtheid van een stof in verhouding tot de dichtheid van water. Omdat de dichtheid van water bij 4 graden Celsius en 1 atmosfeer bijvoorbeeld 1.000 g /cm ^ 3 is, is het soortelijke gewicht dat dit gebruikt als de referentiestof gelijk aan de dichtheid in gram per kubieke centimeter (tot vier significante cijfers). Omdat soortelijk gewicht een verhouding is, heeft het geen eenheden; het is dimensieloos.

De term "relatieve dichtheid" is een generalisatie van soortelijk gewicht, niet beperkt tot het gebruik van water als de referentiestof.

Specificatie van druk en temperatuur

Merk op dat zowel de referentie- als de objectstof hun druk en temperatuur nodig hebben om te worden gespecificeerd. Berekeningen voor drie significante cijfers kunnen worden beïnvloed door een verschil van 15 graden. De dichtheid van water bij 1 atm en 4 graden Celsius is bijvoorbeeld 0,9999973 g /cm ^ 3, bij 20 graden Celsius is dit 0,998203 g /cm ^ 3.

Specifiek gewicht

Soortelijk gewicht moet niet worden verward met soortelijk gewicht, dat wil zeggen het gewicht van een stof per volume-eenheid. Met andere woorden, het is de dichtheid van een stof maal de zwaartekrachtversnelling. Het heeft eenheden, zoals dichtheid en in tegenstelling tot de dimensieloze soortelijke dichtheid.

Drijfvermogen

Een van de betekenissen van soortelijk gewicht is het bepalen van het drijfvermogen. Als de relatieve zwaartekracht groter is dan 1, zakt de betreffende substantie in de referentiestof. Als het soortelijk gewicht minder is dan 1, zal het stijgen totdat het een volume water verdringt dat gelijk is aan dat van hemzelf. (Het principe van Archimedes stelt dat een ondergedompeld object wordt geactiveerd door een drijvende kracht gelijk aan het gewicht van het door het object verplaatste vloeistof.)

Een historische misvatting -

Dit wil niet zeggen dat een dichte substantie zoals ijzer kan niet op water drijven. Een afgeronde holle ijzeren kom kan drijven op water omdat het voldoende water verdringt, zodat de opwekkende kracht van het omringende water gelijk is aan zijn eigen gewicht. Daarom hoeven schepen niet gemaakt te zijn van stoffen met een specifieke zwaartekracht van minder dan 1, zoals hout.

Meting

Een pycnometer wordt gebruikt om het soortelijk gewicht van een vloeistof te meten. Het heeft een capillair in de stop om het effect van oppervlaktespanning op de volumemeting te verwijderen. Omdat zowel water als de betreffende stof in dezelfde pyknometer worden gemeten, hoeft het volume nooit te worden gekend, wat ook de nauwkeurigheid verbetert.