Kiến thức Phổ thông

Trọng lượng riêng là gì?

Định nghĩa trọng lượng riêng

Trọng lượng riêng của một chất là tỷ lệ mật độ của nó với một chất tham chiếu xác định. Tỷ lệ này là một số thuần túy, không chứa đơn vị. Nếu tỷ lệ trọng lượng riêng của một chất nhất định nhỏ hơn 1, điều đó có nghĩa là vật liệu sẽ nổi trong chất tham chiếu. Khi tỷ lệ trọng lượng riêng của một vật liệu nhất định lớn hơn 1, điều đó có nghĩa là vật liệu sẽ chìm trong chất tham chiếu.

Điều này có liên quan đến khái niệm nổi. Các tảng băng trôi nổi trong đại dương (như trong hình) vì trọng lượng riêng của nó liên quan đến nước nhỏ hơn 1. Hiện tượng nổi so với chìm này là lý do mà thuật ngữ “trọng lực riêng” được áp dụng, mặc dù bản thân trọng lực không có vai trò đáng kể trong quá trình này. Ngay cả trong một trường hấp dẫn đáng kể khác nhau , các mối quan hệ mật độ sẽ không thay đổi. Vì lý do này, sẽ tốt hơn nhiều nếu áp dụng thuật ngữ “mật độ tương đối” giữa hai chất, nhưng vì lý do lịch sử, thuật ngữ “trọng lực riêng” đã bị mắc kẹt xung quanh.

Trọng lượng riêng của chất lỏng

Đối với chất lỏng, chất tham chiếu thường là nước, với mật độ 1,00 x 10 3 kg / m 3  ở 4 độ C (nhiệt độ đậm đặc nhất của nước), được sử dụng để xác định xem chất lỏng sẽ chìm hay nổi trong nước. Trong bài tập về nhà, đây thường được coi là chất tham chiếu khi làm việc với chất lỏng.

Trọng lượng riêng của chất khí

Đối với chất khí, chất tham chiếu thường là không khí bình thường ở nhiệt độ phòng, có mật độ xấp xỉ 1,20 kg / m 3 . Trong bài tập về nhà, nếu chất tham chiếu không được chỉ định cho một vấn đề trọng lực cụ thể, thường sẽ an toàn khi cho rằng bạn đang sử dụng chất này làm chất tham chiếu.

Phương trình cho trọng lực riêng

Trọng lượng riêng (SG) là tỷ lệ giữa mật độ của chất quan tâm ( ρ i ) so với mật độ của chất tham chiếu ( ρ r ). ( Lưu ý: Biểu tượng Hy Lạp rho, ρ , thường được sử dụng để biểu thị mật độ.) Điều đó có thể được xác định bằng công thức sau: SG = ρ i ÷ ρ r = ρ i / ρ r

Bây giờ, xem xét rằng mật độ được tính từ khối lượng và thể tích thông qua phương trình ρ = m / V , điều này có nghĩa là nếu bạn lấy hai chất có cùng thể tích, SG có thể được viết lại theo tỷ lệ khối lượng riêng của chúng:

  • SG = ρ i / ρ r
  • SG = m i / V / m r / V
  • SG = m i / m r

Và, vì trọng lượng W = mg , dẫn đến một công thức được viết dưới dạng tỷ lệ trọng lượng:

  • SG = m i / m r
  • SG = m i g / m r g
  • SG = W i / W r

Điều quan trọng cần nhớ là phương trình này chỉ hoạt động với giả định trước đó của chúng tôi rằng thể tích của hai chất bằng nhau, vì vậy khi chúng ta nói về trọng lượng của hai chất trong phương trình cuối cùng này, đó là trọng lượng thể tích của hai chất các chất.

Vì vậy, nếu chúng ta muốn tìm ra trọng lượng riêng của ethanol với nước và chúng ta biết trọng lượng của một gallon nước, thì chúng ta sẽ cần phải biết trọng lượng của một gallon ethanol để hoàn thành tính toán. Hoặc, thay vào đó, nếu chúng ta biết trọng lượng riêng của ethanol với nước và biết trọng lượng của một gallon nước, chúng ta có thể sử dụng công thức cuối cùng này để tìm trọng lượng của một gallon ethanol . (Và, biết rằng, chúng ta có thể sử dụng nó để tìm trọng lượng của một thể tích ethanol khác bằng cách chuyển đổi. Đây là những loại mẹo mà bạn có thể tìm thấy trong số các vấn đề bài tập về nhà kết hợp các khái niệm này.)

Các ứng dụng của trọng lực riêng

Trọng lực riêng là một khái niệm xuất hiện trong một loạt các ứng dụng công nghiệp, đặc biệt là liên quan đến động lực học chất lỏng. Ví dụ: nếu bạn đã từng đưa xe vào phục vụ và thợ máy chỉ cho bạn cách những quả bóng nhựa nhỏ trôi nổi trong chất lỏng truyền của bạn, bạn đã thấy trọng lực cụ thể hoạt động.

Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể trong câu hỏi, những ngành công nghiệp đó có thể sử dụng khái niệm với một chất tham chiếu khác với nước hoặc không khí. Các giả định trước đó chỉ áp dụng cho bài tập về nhà. Khi bạn đang làm việc trên một dự án thực tế, bạn nên biết chắc chắn lực hấp dẫn cụ thể của bạn có liên quan đến điều gì và không nên đưa ra các giả định về nó.

Chủ đề xuất hiện trong bài viết
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker