Jaka jest różnica między gęstością a ciężarem właściwym?

Aby odpowiedzieć na zadane pytanie, nie można obejść się bez jasnej wiedzy na temat samych definicji - zacznijmy od tego.

Czym jest gęstość

W pierwszym przybliżeniu definicja gęstości wydaje się prosta i jasna: gęstość jest skalarną wielkością fizyczną (cechą substancji), zdefiniowaną jako stosunek własnej masy ciała do całkowitej objętości zajmowanej przez to ciało. Jednak wyszkolone oko natychmiast zauważy „śliskie” miejsce, a mianowicie: o jakim stanie ciała mówi, jak jednolite? Rzeczywiście, gaz lub ciecz (z pewnymi ograniczeniami) - ciała w sensie domowym są zasadniczo izotropowe (to znaczy o cechach, które są takie same w obrębie fizycznej objętości zainteresowania i nie zależą od wybranego kierunku w tej objętości), ale co z ciałami stałymi?

W przypadku granicznym można to wykazać na stałym materiale masowym, gdzie są cząstki samego materiału i puste przestrzenie między nimi w jednym wspólnym tomie (dobrze nauczona fizyka w szkole będzie niechętnie twierdzić, że o tym samym obrazie można uzyskać za pomocą gazów / cieczy, jeśli zaczniesz „Zmiażdż je” na poziomie molekularnym / atomowym). Dlatego powyższa definicja implikuje średnią (inaczej uśrednioną) charakterystykę ciała dla wybranej wielkości charakterystycznej oraz pojęcia „gęstości rzeczywistej” (charakterystyka uśredniona obliczona tylko przez rzeczywistą objętość samych cząstek) i „gęstości nasypowej” (obliczona charakterystyka dla masy materiał uwzględniający wszystkie jego puste przestrzenie - ale bez dodatkowego zagęszczenia).

Przed przejściem do drugiej definicji interesu nie byłoby zbędne przypominanie, że termin „ gęstość właściwa ” również istnieje i jest czasami używany w produkcji, definiowany jako stosunek gęstości obiektu będącego przedmiotem zainteresowania do gęstości substancji standardowej (dla gazów i cieczy, woda i powietrze są zwykle standardami) . W przypadku pracy z ciężarem właściwym ważne jest, aby zarówno obiekt, jak i norma miały tę samą temperaturę / ciśnienie (powodem jest to, że w różnych systemach pomiarowych te „standardowe wartości” mogą przyjmować konwencjonalny „punkt odniesienia” na różne sposoby).

Jaka jest waga właściwa

Ciężar właściwy jest wielkością wektorową, definiowaną jako stosunek masy ciała (wagi substancji) do objętości zajmowanej przez ciało . Innymi słowy, ciężar właściwy jest liczbowo równy iloczynowi między przyspieszeniem swobodnego spadania a gęstością substancji (na wszelki wypadek przypominamy, że masa ciała jest siłą działania ciała na podporę / zawieszenie lub inaczej zamontowaną w polu grawitacyjnym).

Czasami stosuje się również niespecyficzną definicję prywatną, gdzie ciężar właściwy oznacza bezwymiarową liczbę wskazującą, ile razy dana substancja jest cięższa od wody (w warunkach jej maksymalnej gęstości, w temperaturze 4 ° C) z równą objętością.

Oprócz zwykłego zamieszania domowego w postaci identyfikacji masy i ciężaru, w odniesieniu do rozpatrywanego przypadku, należy wspomnieć o błędnej identyfikacji wynikającej z zastosowania podobnego wymiaru w systemie technicznym jednostek MKGSS, gdzie ciężar właściwy jest podany jako [kilogram-siła / metr sześcienny] (kgf / m³).

Różnice między ciężarem właściwym / gęstością

Z powyższego wynika, że ​​tylko wyimaginowane podobieństwo gęstości i ciężaru właściwego jest generowane przez co najmniej dwa czynniki: ogólne podobieństwo konstrukcji ich definicji i typową błędną identyfikację wagi i masy w gospodarstwie domowym. Gęstość i ciężar właściwy to zasadniczo różne koncepcje.

Oto ich najważniejsze różnice, które powinieneś wiedzieć (oprócz definicji):

  1. Ciężar właściwy (jak zresztą każda siła w ogóle) jest wielkością wektorową, a gęstość jest skalarną wielkością fizyczną i cechą substancji.
  2. Wszystkie pozostałe warunki są równe, gęstość jako cecha substancji pozostaje niezmieniona od miejsca, w którym przeprowadzany jest pomiar - a ciężar właściwy silnie zależy nawet od zmiany położenia miejsca pomiaru w Ziemi (na przykład z powodu zmian przyspieszenia swobodnego spadania między strefami równikowymi i podpolarnymi), zwłaszcza znaczne przyspieszenia zewnętrzne.
  3. Jednostki miary (w używanych systemach SI / GHS) są całkowicie różne w obu przypadkach: dla gęstości - [kilogram / metr sześcienny] lub [gram / centymetr sześcienny] i dla ciężaru właściwego - [newton / metr sześcienny] lub [din / centymetr sześcienny ].

Zalecane

„Artrozan” i „Diclofenac”: jak się różnią, a co lepsze
2019
Zapalenie stawów i artroza: co to jest i jaka jest różnica
2019
Różnice grzejników bimetalicznych z aluminium
2019