Środek ciężkości

Wyjaśniamy, jaka jest ciężar właściwy, jak jest mierzona, jej formuła, do czego jest i podajemy kilka przykładów.

Co to jest grawitacja właściwa?

Środek ciężkości płynu, który jest reprezentowany z literą S, Jest zdefiniowany jako związek między masą pewnej objętości wspomnianego płynu a masą równej objętości wody w 4 ° C. Jest to intensywna właściwość materii, co oznacza, że ​​zależy ona wyłącznie od jej składu, a nie od ilości obecnej materii.

Wzór, który określa ciężar właściwy, to:

Jednak, jak wiemy, gęstość dowolnej substancji jest podawana przez związek między jej masą a objętością, z której uzyskuje się, że ciasto jest równe gęstości przez objętość (M = ρ.V), To równanie można przepisać pod względem gęstości obu płynów w następujący sposób:

Oznacza to, że grawitacja właściwa faktycznie mierzy względną gęstość płynu w zależności od gęstości wody w temperaturze 4 ° C. Powodem, dla którego stosuje się wodę w temperaturze 4 ° C, jest to, że w tej temperaturze woda nabiera maksymalnej gęstości.

Jak mierzona jest ciężkość właściwa?

Grawitacja właściwa jest mierzona za pomocą hydrometru. Składa się z szklanej rurki, która zawiera ciężar ołowiu lub rtęci na dole i stopniową skalę w górnej części prostej.

Hydrometr działa na podstawie zasady Archimedesa, zgodnie z którą korpus unoszący się na cieczy wypiera objętość cieczy równoważną jej własnej wagi. Podczas wprowadzania rurki do cieczy poziom flotacji hydrometru określa ciężar właściwy tego samego.

Może ci służyć: Biftalan potasu: struktura, nomenklatura, zastosowania, ryzykoHydrometr do pomiaru ciężaru właściwego

Jeśli hydrometr unosi się wyżej, wówczas ciecz będzie miała ciężar właściwy większy niż 1, podczas gdy jeśli jest głębszy, oznacza to, że płyn jest mniej gęsty niż woda, więc hydrometr oznaczy wartość mniejszą niż 1.

Z tego powodu różne hydrometry są zwykle przeznaczone do przypadków, w których chcesz.

Jakie jest zastosowanie pomiaru ciężaru właściwego?

Grawitacja właściwa jest ważną miarą gęstości płynu z bardzo prostego powodu: jest to miara gęstości bezwymiarowej, to znaczy nie ma jednostek. Jest to bardzo przydatne, ponieważ pozwala na porównanie gęstości różnych płynów, niezależnie od układu jednostek, w którym pomiary są przeprowadzane.

Na przykład bardzo powszechnym zastosowaniem ciężaru właściwego jest to, że służy ona jako pośrednia miara stężenia moczu. Dlatego lekarze używają go, aby mieć pojęcie o tym, jak dobre lub złe działają nasze nerki.

Jest również stosowany bardzo często do określenia stężenia kwasu akumulatorowego, aby wiedzieć, czy konieczne jest dodanie większej ilości wody lub bardziej skoncentrowanego kwasu.

Szczególna powaga kwasu baterii

Ciężkość właściwa niektórych wspólnych płynów

Biegły	Temperatura (° C)	Grawitacja właściwa (-ów)
Metan	-164	0,466
Płynny propan	-40	0,585
Heksan	25	0,657
Hexeno	25	0,673
Etyloamina	16	0,683
Oktan	25	0,701
eter naftowy	25	0,716
Benzyna pojazdu	60 ° F	0,739
Pentano	25	0,755
Alkohol etylowy	25	0,787
Metanol	25	0,791
Keroseno	60 ° F	0,820
Toluen	25	0,865
Oliwa z oliwek	piętnaście	0,915
Olej z orzechów	piętnaście.5	0,920
olej palmowy	piętnaście.5	0,923
Olej kokosowy	piętnaście	0,925
Olej słonecznikowy	piętnaście.5	0,925
Olej sojowy	piętnaście.5	0,926

Przykłady użycia ciężaru właściwego

Do obliczania gęstości

Ciężar właściwy umożliwia szybkie obliczenie gęstości cieczy lub innej substancji z wartości gęstości wody w 4 ° C. Ta gęstość występuje w poniższej tabeli w różnych jednostkach:

Może ci służyć: turbidymetria

System jednostkowy	Jednostki gęstości	Gęstość wody w 4 ° C
System międzynarodowy (SI)	kg/m3	1000 kg/m3
System CGS	G/CM3	1,00 g/cm3
Inny system	G/ml	1,00 g/ml
System FPS	LB/Pie3	62.4 funty/pie3

Przykład

Załóżmy, że chcemy określić gęstość gliceryny w 25 ° C w jednostkach funtów na stopę sześcienną. Następnie, z formuły grawitacji właściwego, usuwamy gęstość płynu:

Z pierwszej tabeli uzyskujemy wartość ciężaru właściwego gliceryny, która wynosi 1263, podczas gdy z drugiej tabeli uzyskujemy gęstość wody w 4 ° C w jednostkach funtów na stopę sześcienną, która wynosi 62.4 funty/stopa³ I zastępujemy w formule:

Zatem w bardzo prosty sposób uzyskujemy gęstość w pożądanych jednostkach.

Obliczanie gęstości mieszaniny

Załóżmy, że mamy rozwiązanie o ciężaru właściwym 1,26 i chcemy rozcieńczyć 2L tego roztworu, dodając 1 L daje czystą wodę. Grawitację właściwą można zastosować do obliczenia, przynajmniej w przybliżeniu, grawitacji właściwej, a następnie gęstości nowego roztworu.

Proces jest bardzo prosty. Mieszanina będzie miała całkowitą objętość 3L, więc oryginalne roztwór utworzy 2/3 ostatecznego roztworu, a czysta woda utworzy pozostałe 1/3 brakujące. Każdy element mieszaniny przyczynia się do jego ciężaru właściwego na podstawie tych proporcji, więc:

Następnie z tej wartości gęstość można obliczyć, jak to miało miejsce w poprzednim przykładzie. W takim przypadku zostanie obliczone w jednostkach systemowych SI:

Może ci służyć: wodorek wapnia (CAH2): właściwości, reaktywność i zastosowania