Środek ciężkości
![Środek ciężkości](https://learnaboutworld.com/storage/img/images_5/gravedad-especfica.png)
- 2955
- 793
- Marianna Czarnecki
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, ryzyko![](https://learnaboutworld.com/storage/img/images_5/gravedad-especfica.jpg)
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.
![](https://learnaboutworld.com/storage/img/images_5/gravedad-especfica_2.jpg)
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: turbidymetriaSystem 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