Dichte und spezifisches Gewicht sind die physikalischen Größen, die die volumetrischen Eigenschaften der gegebenen Substanz beschreiben. In diesem Beitrag erfahren Sie mehr über Dichte und spezifisches Gewicht.
Die Dichte definiert die Masse einer Substanz bei Einheitsvolumen, und das spezifische Gewicht ist auch eine Dichte im Vergleich zur Dichte einer anderen Substanz als Referenz. Das spezifische Gewicht ist das Verhältnis von Gewicht pro Volumeneinheit eines Materials zum Gewicht pro Volumeneinheit einer anderen Referenzsubstanz. Sowohl die Dichte als auch das spezifische Gewicht sind jedoch miteinander verbunden.
Wasser wird als Referenzsubstanz für Feststoffe und Flüssigkeiten zur Messung des spezifischen Gewichts verwendet. Trockene Luft wird als Referenzsubstanz für Gase zur Messung des spezifischen Gewichts verwendet. Der folgende Abschnitt wird kennen den Zusammenhang und die Unterschiede zwischen Dichte und spezifischem Gewicht.
Verhältnis von Dichte und spezifischem Gewicht
Das spezifische Gewicht und die Dichte sind miteinander verbunden. Die Beziehung zwischen Dichte und spezifischem Gewicht ist gegeben als
p∝SG; Dabei ist ρ die Dichte und SG das spezifische Gewicht.
Der obige Ausdruck erklärt, dass die Änderung der Dichte direkt dem spezifischen Gewicht entspricht. Wenn die Dichte zunimmt, steigt auch das spezifische Gewicht.
Wir können auch die Dichte eines bestimmten Feststoffs oder einer bestimmten Flüssigkeit anhand des mit Wasserbezug berechneten Werts des spezifischen Gewichts grob überprüfen.
- Für jede Substanz, deren gemessenes spezifisches Gewicht kleiner als ein Mittel ist, ist die Dichte dieser Substanz kleiner als die von Wasser und schwimmt auf dem Wasser.
- Angenommen, wenn das spezifische Gewicht größer als 1 ist, dann ist die Dichte größer als die des Wassers und sinkt in Wasser.
Da in den meisten Fällen Wasser als Referenzsubstanz verwendet wird, sind die Werte für spezifisches Gewicht und Dichte nahezu gleich. Aus der genauen Berechnung ergibt sich, dass die Dichte etwas geringer ist als das spezifische Gewicht.
Dichte- und spezifischer Gewichtsunterschied
Da wir die Definition von Dichte und spezifischem Gewicht kennen, scheinen beide gleich zu sein, aber es gibt einige Unterschiede in ihren grundlegenden Eigenschaften sowie in ihren Messungen. Einige Unterschiede zwischen Dichte und spezifischem Gewicht sind in der folgenden Tabelle angegeben.
| Dichte | Spezifisches Gewicht | |
| Definition | Die Dichte definiert das Gewicht der gegebenen Substanz pro Volumeneinheit. | Das spezifische Gewicht definiert das Verhältnis der Dichten zweier Substanzen, von denen eine als Referenzsubstanz bezeichnet wird. |
| SI-Einheit | Die Dichte id wird durch das Symbol ρ bezeichnet, und ihre SI-Einheit der Dichte ist kg/m3. | Das spezifische Gewicht hat keine SI-Einheiten, da wir die Dichte von zwei äquivalenten Substanzen nehmen, bei denen sich die Einheiten aufheben. |
| Vertretung | Die Dichte repräsentiert den absoluten Wert der Substanz in einer Dimension. | Das spezifische Gewicht repräsentiert den relativen Wert in einer Dimension. |
| In der Berechnung verwendete Begriffe | Für die Berechnung sind nur die Masse des Stoffes und das Volumen wesentlich. | Zur Berechnung des spezifischen Gewichts wird die Dichte eines gegebenen Stoffes und die Dichte des Referenzstoffes benötigt. Daher ist es wichtig, Masse und Volumen zu kennen, wenn die Dichte nicht angegeben ist. |
| Anwendungen | Die Dichte hat Anwendungen im Bereich der Wissenschaft und Industrie und wird auch im Alltag häufig verwendet. | Das spezifische Gewicht findet nur in wissenschaftlichen und industriellen Bereichen Anwendung. Es wird im täglichen Leben nicht so häufig verwendet. |
Wie wirkt sich die Dichte auf das spezifische Gewicht aus?
Wir wissen, dass Dichte und spezifisches Gewicht korrelieren, sodass jede Änderung der Dichte definitiv das spezifische Gewicht beeinflussen würde.
Die Dichte reagiert sehr stark auf Temperatur und Druck. Der Dichtewert ändert sich bei kleinen Temperatur- und Druckänderungen linear. Da das spezifische Gewicht der Dichte entspricht, sorgt die Änderung der Dichte mit Temperatur und Druck für eine Änderung des spezifischen Gewichts.
Die Dichte ist proportional zur Druckänderung und entspricht umgekehrt der Temperatur. Das bedeutet, dass eine Erhöhung des Drucks die Dichte bei konstanter Temperatur erhöht und folglich das spezifische Gewicht erhöht.
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Formel für Dichte und spezifisches Gewicht
Das spezifische Gewicht gibt die Dichte einer bestimmten Substanz in Bezug auf eine andere Substanz an; die Formel gibt es.
Die Dichte des gegebenen Stoffes ergibt sich aus dem Verhältnis von Masse und Volumen als
p=m/V
Zusammen können wir das spezifische Gewicht schreiben als
Der obige Ausdruck gibt die Formel an, die beschreibt, wie Dichte und spezifisches Gewicht zueinander in Beziehung stehen.
Wie findet man die Dichte aus dem spezifischen Gewicht?
Wenn Sie das spezifische Gewicht der Substanz kennen, können Sie die Dichte leicht ermitteln. Die zu befolgenden Schritte sind unten angegeben.
- Schritt 1: Finden Sie die Dichte des Wassers bei einer gegebenen Temperatur und einem gegebenen Druck.
- Schritt 2: Ersetzen Sie die Werte im Ausdruck des spezifischen Gewichts.
- Schritt 3: Multiplizieren Sie die Werte des spezifischen Gewichts und der Dichte des Referenzobjekts, was die Dichte der gewünschten Substanz ergibt.
Das spezifische Gewicht einer festen Substanz beträgt 14.87; Finde seine Dichte.
Da das gegebene Objekt fest ist, ist die Referenzsubstanz Wasser.
Die Dichte des Wassers beträgt 1000kg/m3. Substituieren, erhalten wir
14.87 =
ρsub=14.87 × 1000 kg/m3
ρsub=14870kg/m3
Wie berechnet man die Gasdichte aus dem spezifischen Gewicht?
Der Trockenstoff gilt als Referenzsubstanz zur Ermittlung der Gasdichte. Die unten aufgeführten Schritte helfen Ihnen, die Dichte aus dem spezifischen Gewicht zu ermitteln.
- Schritt 1: Ermitteln Sie zunächst die Dichte der trockenen Luft.
- Schritt 2: Multiplizieren Sie die Dichte trockener Luft und geben Sie das spezifische Gewicht der Substanz an, wodurch Sie die Dichte der gegebenen Substanz erhalten.
ρGas=SG×ρLuft
Das unten angegebene Beispiel hilft Ihnen, es klar zu verstehen.
Finden Sie die Dichte eines Gases, dessen spezifisches Gewicht 0.00126 beträgt.
Die Dichte der Luft beträgt 1.20 kg/m3
ρGas=SG×ρLuft
ρGas= 0.00126 × 1.20 kg/m3
ρGas= 1.512 × 10-3kg / m3.
Wie findet man Dichte mit relativer Dichte?
Die relative Dichte definiert das Verhältnis der Dichten zweier Stoffe, die zueinander relativ sind. Wir können auch sagen, dass es das Dichteverhältnis zwischen einer Substanz ist, die in der Nähe einer anderen Substanz liegt.
In einigen Kontexten wird die relative Dichte auch als spezifisches Gewicht bezeichnet. Wenn du kennen die relative Dichte eines Objekts, dann kann die Dichte mithilfe der Formel berechnet werden;
Das unten gelöste Problem erklärt, wie die Dichte aus der relativen Dichte berechnet wird.
Einige lösten Probleme zu Dichte und spezifischem Gewicht
Berechnen Sie das spezifische Gewicht von Eisenstangen in Wasser mit einer Dichte von 7870 kg/m3.
Lösung:
Da sich die Eisenstange im Wasser befindet, beträgt die Dichte des Wassers 1000 kg/m3.
Das spezifische Gewicht ist gegeben durch
Setzen Sie den Wert der Dichte von Eisenstange und Wasser in die Gleichung ein,
SG=7870/1000
SG=7.87
Berechnen Sie das spezifische Gewicht eines Objekts im Wasser mit einer Masse von 55 g und einem Volumen von 22 m3.
Lösung:
Gegeben –die Masse des Objekts m=50g
Das Volumen des Objekts V=22m3.
Die Dichte des Wassers = 1000 kg/m3.
Die Dichte des gegebenen Objekts ist gegeben durch
Ersetzen der Werte
ρobj= 2.27 g/m3=2270kg/m3.
Das spezifische Gewicht ist
SG=2.27.
Ein Objekt wird in Öl mit einer relativen Dichte von 2.3 getaucht. Dasselbe Öl schwimmt in Wasser mit einem spezifischen Gewicht von 0.92. Berechnen Sie die Dichte des Objekts in Öl.
Lösung:
Gegeben – die relative Dichte eines Objekts in Bezug auf Öl RD=2.3
Das spezifische Gewicht von Öl SG=0.92
Die Dichte von Wasser ρw=1000kg/m3
Die Dichte von Öl wird berechnet als
ρÖl=SG×ρw
ρÖl= 0.92 × 1000 kg/m3
ρÖl=920kg/m3.
Die Dichte des Objekts wird berechnet als
ρobj=RG × ρÖl
ρobj=2.3 × 920
ρobj=2116kg/m3.
Berechnen Sie das spezifische Gewicht eines Gases mit einer Dichte von 1.5 kg/m3.
Lösung:
Da sie die Berechnung des spezifischen Gasgewichts verlangen, sollte das Referenzmedium trockene Luft sein, deren Dichte 1.205 kg/m3 bei normaler Temperatur und normalem Druck beträgt.
Die Dichte des Gases wird mit 1 angegeben.
Das spezifische Gewicht für ein bestimmtes Gas ist
SG=1.244.
Berechnen Sie die Dichte und das spezifische Gewicht einer Substanz in Wasser mit einer Masse von 63 g und einem Volumen von 28 m3.
Lösung:
Gegeben -die Masse des Stoffes m=63g
Das Volumen der Substanz V=28m3
Uns werden nur Masse und Volumen des Stoffes zur Verfügung gestellt und die Dichte muss anhand der Formel berechnet werden.
ρunten= 2.25 g/m3=2250kg/m3
Das spezifische Gewicht der Substanz wird durch die Formel angegeben
SG=\frac{\rho_{sub}}{\rho_{Wasser}}
SG=\frac{2250kg/m^3}{1000kg/m^3}
SG=2.25.
Zusammenfassung
In diesem Beitrag haben Sie gelernt, wie Dichte und spezifisches Gewicht voneinander abhängen. Und um das spezifische Gewicht zu finden, Eine davon zu kennen, ist die Dichte von Substanz und Referenzsubstanz ist ein Muss.
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