Удельный вес и плотность в чем разница: Отличие плотности от удельного веса
alexxlab | 09.04.2023 | 0 | Разное
Чем отличается плотность от удельного веса?
Для ответа на заданный вопрос никак не обойтись без чёткого знания самих определений — с этого и начнём.
Что есть плотность
В первом приближении определение плотности кажется простым и понятным: плотность есть скалярная физическая величина (характеристика вещества), задаваемая как отношение собственной массы тела к общему объёму, этим телом занимаемому. Однако намётанный глаз сразу подметит «скользкое» место, а именно: о каком именно состоянии тела идёт речь, насколько оно однородно? Действительно, газ или жидкость (с некоторыми ограничениями) — тела в бытовом понимании по сути своей изотропные (то есть с характеристиками, одинаковыми в пределах интересующего физического объёма и не зависящими от выбранного направления в этом объёме), однако как быть с твёрдыми телами?
В предельном случае это можно продемонстрировать на твёрдом сыпучем материале, где в одном общем объёме находятся и частички самого материала, и пустоты между ними (хорошо учившие физику в школе попутно возразят, что примерно такую же картину можно получить и с газами/жидкостями, если начать «дробить» их до молекулярного/атомного уровня).
Перед переходом ко второму интересующему определению не лишним будет напомнить, что также существует и иногда практически используется на производстве термин «удельная плотность«, задаваемый как отношение плотности интересующего объекта к плотности вещества-эталона (для газов и жидкостей таковыми эталонами типично служат вода и воздух). Для оперирования удельной плотностью важно, чтобы и объект, и эталон находились при одинаковой температуре/давлении (причина в том, что в различных системах измерений эти «стандартные величины» могут браться за условную «точку отсчёта» по-разному).
Что есть удельный вес
Под удельным весом понимается векторная физическая величина, определяемая как отношение веса тела (веса его вещества) к занимаемому телом объёму. Иначе говоря, удельный вес численно равен произведению между ускорением свободного падения и плотностью вещества (на всякий случай напомним, что вес тела — это сила действия тела на опору/подвес либо иное его крепление в гравитационном поле).
Изредка также используется не имеющее отношения к вышеуказанному частное определение, где под удельным весом понимается безразмерное число, указывающее, во сколько раз интересующая субстанция тяжелее воды (в условиях её максимальной плотности, при 4 °C) при равном объёме.
Помимо привычной бытовой неразберихи в виде отождествления массы и веса, применительно к рассматриваемому случаю нужно упомянуть ошибочное отождествление, вытекающее из использования похожей размерности в технической системы единиц МКГСС, где удельный вес задаётся как [килограмм-сила / метр кубический] (кгс/м³).
Различия между удельным весом/плотностью
Из сказанного выше видно, что исключительно мнимая схожесть плотности и удельного веса порождается минимум двумя факторами: общей похожестью построения их определений и типичным ошибочным бытовым отождествлением веса и массы. Плотность и удельный вес — это кардинально различающиеся понятия.
Вот их наиболее важные отличия, которые следует знать (помимо определений):
- Удельный вес (как, впрочем, и любая сила вообще) — векторная физическая величина, а плотность — скалярная физическая величина и характеристика вещества.
- Плотность как характеристика вещества при прочих равных условиях неизменна от места проведения измерения — а удельный вес сильно зависит даже от смены расположения места измерения в пределах Земли (например, из-за вариаций ускорения свободного падения между экваториальными и приполярными зонами), тем более — при наличии существенных внешних ускорений.
- Единицы измерения (в используемых системах СИ/СГС) в обоих случаях полностью различны: для плотности — [килограмм / метр кубический] либо [грамм / сантиметр кубический], а для удельного веса — [ньютон / метр кубический] либо [дин / сантиметр кубический].
НаукаКомментировать
Плотность или удельный вес щебня фракций 5-20, 20-40 и 40-70. Таблица плотностей, насыпная плотность щебня.
Щебень – это строительный камень, получаемый в результате измельчения горных пород, а также из пемз, кирпичей, отходов металлургического производства. От технических характеристик щебня зависит качество получаемого бетона, его марка и др. параметры, при этом очень важную роль играют удельный вес или насыпная плотность щебня.
От чего зависит плотность гранитного щебня?
Таблица 1. Плотность (удельный вес) различных фракций щебня
| Материал | фракция, мм | Удельный вес, т/ м3 |
| Отсев | 0-5 | 1,41 |
| Щебеночная смесь | 0-70 | 1,52 |
| Щебень | 5-10 | 1,38 |
| 5-20 | 1,35 | |
| 5-25 | 1,38 | |
| 20-40 | 1,35 | |
| 25-60 | 1,37 | |
| 40-70 | 1,35 |
Как видите, плотность щебня фракции 20-40 составляет 1,35 т/м3 или 1350 кг/м3 – почти в два раза меньше чем плотность гранита в недробленом состоянии.
Что же касается термина «удельный вес» то, под ним часто подразумевается плотность вещества, хотя, с точки зрения физики это разные понятия. Удельный вес – это отношение веса к объёму вещества. Из-за того, что на поверхности Земли вес практически равен массе, то и удельный вес равен плотности. Соответственно удельный вес щебня 10-20 составляет 1,35 т/м3, т. е. 1350 кг в одном кубическом метре.
Есть и другие параметры, влияющие на насыпную плотность гранитного щебня:
- Вид и, соответственно, плотность породы из которого добывается щебень. Зависит от места добычи.
- Условия хранения щебня.
- Форма или лещадность щебня.
- Процент водопоглощения.
- Влажность материала.
Зависит от места добычи.К примеру, в сухом состоянии удельный вес щебня 20-40 по таблицам составляет 1,35 т/м3. При водопоглощении 0,5% его вес, соответственно, увеличится на данный показатель.
Значительно влияет и рельефность зерен щебня, его лещадность. Наиболее высокий показатель уплотнения имеют зерна кубовидной формы, содержащие до 15% игловатых и пластинчатых зерен. При большом содержании игольчатых и пластинчатых зерен плотность уменьшается. Такой щебень имеет наиболее высокую просадку и водопоглощение, требует особых условий при хранении и транспортировке.
Важность показателя насыпной плотности щебня
При производстве бетона существует зависимость – чем выше насыпная плотность или, к примеру, удельный вес щебня фракции 20-40, тем меньше используется цемента. Параметр насыпной плотности важен для транспортировки и хранения – определения грузоподъёмности транспорта и вместительности склада.
От точности информации зависят параметры полученного бетона, характеристики строительных конструкций, транспортные расходы.
Для получения точного значения насыпной плотности проводятся лабораторные измерения. Так, например, чтобы определить удельный вес щебня 40-70 данным материалом заполняется определенная мера объёма, как правило, бочка объёмом до 50 литров. Взвешивание производится пустой и заполненной тары, разница показаний делится на объём. Полученный результат отражается в сертификатах сопровождающих материал.
Плотность определяет и после измельчения и высушивания единицы материала, что исключает наличие пустот. Так определяется реальная плотность щебня и его пористость. Например, если удельный вес щебня 5-20 составляет 1300 кг/м3, то полученный по данной методике результат будет составлять порядка 2500 кг/м3.
Можно и самостоятельно определить примерную насыпную плотность щебня, для чего необходима любая емкость, объём которой либо хорошо известен, либо легко определяется путем умножения длины на ширину и на высоту.
Далее, как и в лаборатории, тара взвешивается пустой и заполненной материалом, полученная разница составляет чистый вес щебня. Полученный результат необходимо разделить на объем, и вы узнаете примерный удельный вес материала. Более точный результат дают только лабораторные исследования.
Разница между плотностью и удельным весом
Ключевое различие между плотностью и удельным весом заключается в том, что плотность является абсолютным значением, а удельный вес является относительным значением для вещества.
Плотность и удельный вес — два широко используемых термина, которые часто путают друг с другом. В частности, в промышленности эти термины имеют большое значение для взвешивания различных веществ и расчета концентрации жидкостей. Температура и давление очень важны при их расчете.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и ключевые отличия
2. Что такое плотность
3. Что такое удельный вес
4. Сравнение – плотность и удельный вес в табличной форме
6.
Резюме
Что такое плотность?
Массовая плотность, которую мы обычно называем плотностью материала, – это его масса на единицу объема. Мы используем символ P для обозначения плотности, где его единицей СИ является килограмм на кубический метр. Температура и давление — два фактора, влияющие на плотность; например, когда мы увеличиваем давление, объем объекта уменьшается, что увеличивает плотность этого конкретного объекта. Точно так же, если мы увеличим температуру объекта, его плотность уменьшится по мере увеличения объема. Плотность воды 1,0 г/мл. Если плотность объекта меньше плотности воды, он будет плавать на поверхности воды, и наоборот.
Рисунок 01: Будет ли объект плавать или тонет, зависит от его собственной плотности и плотности жидкости, в которую он помещен.
Если увеличить количество вещества, это увеличит массу, но не повлияет на плотность. Это означает, что плотность вещества уникальна и абсолютна.
Что такое удельный вес?
Удельный вес является относительной величиной, поэтому он не имеет единиц измерения. На самом деле это еще один термин для относительной плотности. Это отношение плотности вещества к плотности эталонного вещества, которым всегда является вода для твердого и жидкого состояния, для газа это равный объем воздуха или водорода. Мы можем обозначить удельный вес как SG.
Рисунок 02: Удельный вес воды при различных температурах (здесь удельный вес обозначается «ρ»)
Температура и давление важны при измерении удельного веса, так как они измеряются при стандартном давлении 1 атм и 4° С температура. Температура может варьироваться в зависимости от отрасли, так как каждая отрасль имеет свои стандарты и потребности. Удельный вес полезен в промышленности для расчета концентрации растворов, которые производятся для определенных целей. Далее, мы считаем удельный вес воды при стандартной температуре и давлении равным 1, поэтому, если удельный вес вещества равен 5, это означает, что оно в пять раз плотнее воды.
Это вещество опустится на дно воды. Точно так же, если SG вещества меньше единицы, оно будет плавать на поверхности воды.
Каковы сходства между плотностью и удельным весом?
- При измерении плотности и удельного веса используются массы материалов; следовательно, эти условия зависят от температуры и давления, потому что масса зависит от температуры и давления.
- Примем плотность и SG воды за 1.
- В некоторых случаях мы также выражаем значение плотности как значение SG.
В чем разница между плотностью и удельным весом?
Плотность материала на единицу объема. Удельный вес – это отношение плотности вещества к плотности эталонного вещества. Ключевое различие между плотностью и удельным весом заключается в том, что плотность является абсолютным значением, а удельный вес является относительным значением для вещества. Обычно мы обозначаем плотность как «p», а удельный вес как «SG». Кроме того, единицей измерения плотности является килограмм на кубический метр, а SG не имеет единицы измерения, поскольку это отношение.
Резюме – Плотность и удельный вес
Плотность – это количество материала на единицу объема, а удельный вес – это отношение плотности вещества к плотности эталонного вещества. Ключевое различие между плотностью и удельным весом заключается в том, что плотность является абсолютным значением, а удельный вес является относительным значением для вещества.
Ссылка:
1. «Белый цветок плюмерии на воде» (CC0) через Pexels
2. «Удельный вес воды» Автор Janhuisman42 — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
В чем разница между плотностью и удельным весом?
Вы когда-нибудь замечали, почему масло плавает на воде или почему железные иглы тонут, а гигантские железные корабли плавают на воде? Ответ на оба вопроса один и тот же, и причиной этого является плотность. Да, плотность вещества будет решать, где данное вещество будет плавать или тонуть. В случае с нефтью и кораблями плотность этих тел меньше по сравнению с водой, тогда как плотность иглы больше, чем плотность воды, и поэтому она тонет.
С точки зрения удельного веса, если удельный вес любого твердого вещества больше 1, он будет плавать на воде, а в противном случае тонет. В этой статье мы обсудим как эти термины, так и их различия.
Различия между плотностью и удельным весом
И плотность, и удельный вес дают описание массы и полезны при сравнении различных веществ. Но это не совсем идентичные элементы. Вот немногие ключевые различия между плотностью и удельным тяжести:
| Параметры | Плотность | Специфическая гравитация |
| Определение 9008 | ||
| Определение 9008 | ||
| .0004 | Определяется как масса объекта на единицу его объема. | Удельный вес определяется как отношение данного вещества к весу предварительно определенного стандартного вещества. |
| Расчет | Плотность вещества можно рассчитать по формуле \(\rho = \frac{m}{v}\) | Удельный вес вещества можно рассчитать по выражение, \(Удельный вес=\frac{\rho _{вещество}}{\rho _{вода}}\) |
| Представление | Представлено в абсолютном выражении | Представлено относительно стандартного материала. |
| Единица СИ и размер | Единицей плотности СИ является килограмм на кубический метр (кг/м³). Измерение плотности — это масса на единицу объема, которая может быть выражена как M/L³, где M — масса, а L — длина. | Это безразмерная и безразмерная величина и, следовательно, не имеет ни единицы СИ, ни размерности. |
| Применение | Его применение можно найти как в промышленности, так и в быту. | Используется для измерения содержания и концентрации вещества в коммерческих отраслях. |
Что такое плотность?
Плотность (иногда называемая массовой плотностью) определяется как масса объекта на единицу его объема. Мы также можем сформулировать это как отношение между массой и объемом. Плотность является мерой того, сколько массы объекта содержится в единице объема вещества. Это также помогает нам в определении компактности вещества.
Этот принцип впервые наблюдал и открыл греческий ученый Архимед. Плотность представлена с помощью символа \(\rho\) или также может быть представлена с использованием английского алфавита, D.
Формула и единицы измерения плотности
Плотность вещества может быть рассчитана по формуле,
\ (\rho = \frac{m}{v}\)
Здесь \(\rho\) = плотность вещества
m = масса вещества
v = объем вещества 90]\)
Факторы, влияющие на плотность
Температура и давление являются двумя распространенными факторами, влияющими на плотность вещества.
Другие общие факторы, такие как размер, масса, а также расположение атомов в веществе, также сильно влияют на плотность материала.
Примеры плотности
Вот несколько повседневных примеров плотности:
- Камень тонет в воде, а древесина менее плотна, чем вода на поверхности.
- Гелий менее плотный газ, чем другие газы в атмосфере, благодаря чему воздушные шары с гелием поднимаются в небо.
- Нефть менее плотна, чем вода. Он поднимается на поверхность в случаях разлива нефти в океане, создавая нефтяное пятно на поверхности воды.
Что такое удельный вес?
Удельный вес (иногда называемый относительной плотностью) определяется как отношение данного вещества к весу стандартного вещества (обычно это стандартное вещество – вода при 4°C, но не для всех).
- В случае сравнения твердых и жидких веществ в качестве стандартного вещества принимается вода при температуре 4°C или 39,2°F, имеющая плотность 1 кг на литр.
- При сравнении газов в качестве стандартного вещества обычно называют сухой воздух при 0°C и давлении 1 атм, имеющий плотность 1,29 г/л.
При рассмотрении воды при 4°С в качестве эталонного или эталонного параметра для сравнения возникает вопрос, почему вода берется только при 4°С, а не при 0°С или 100°С, что соответствует ее температуре замерзания и кипения соответственно .
Это связано с тем, что при 4°C вода имеет наибольшую плотность, а не при 0°C или 100°C. Вот почему в качестве точки отсчета принято использовать плотность воды при температуре 4°C.
Формула удельного веса и единицы измерения
Удельный вес вещества можно рассчитать с помощью выражения \)
Единица измерения: Поскольку удельный вес представляет собой отношение двух одинаковых терминов, а именно. плотность двух веществ, следовательно, это безразмерная величина.
Факторы, влияющие на удельный вес
Удельный вес – это отношение плотностей двух веществ. Таким образом, изменение температуры и давления влияет на плотность объекта и, следовательно, влияет на удельный вес данного вещества.
Применение удельного веса
- Геологи и минералоги используют понятие удельного веса при определении содержания минералов в горной породе.
- Мы применяем понятие удельного веса при сравнении чистоты вновь найденного драгоценного камня с эталонным.
- Удельный вес помогает нам в анализе мочи и извлечении информации о содержании мочи.
Примеры задач на разницу между плотностью и удельным весом
Пример 1 . Размеры железного прута 2 см х 1 см х 3 см. Масса железного слитка около 38 грамм. Найдите плотность материала.
Решение 1 . (1) 2 см
Ширина (b) = 1 см
Высота (h) = 3 см
Масса железного бруска (м) = 38 г
Объем прямоугольного железного бруска = l x b x h
= 2 x 1 x 3 = 6 см³.
Объем железного бруска (v) = 6 см³
Масса железного бруска (m) = 38 г
Используя приведенные выше значения в уравнении (1),
Плотность = 38 г / 6 см³
Плотность = 6,3 г/см³
Плотность железного стержня 6,3 г/см³.
Пример 2 . Твердое тело, полностью погруженное в воду, вытесняет около 25 см³ воды. Если масса этого твердого вещества составляет около 30 г.
Найдите плотность твердого тела.
Решение 2 .
Данные данные,
Объем твердого тела равен объему вытесненной им воды.
Следовательно,
Согласно данному условию
Объем твердого тела (v) = 25 см³
Масса твердого тела (m) = 30 г.
Плотность материала определяется по формуле
Плотность = масса/объем
Плотность = 30/25 см³
Плотность = 1,2 см³
Плотность твердого тела составляет 1,2 см³ 93\) = 2144,6 см3
Плотность = Масса / Объем
Плотность = 160 / 2144,6
Плотность = 0,074 г/см3.
Плотность воды = 1 г/см³
Удельный вес воды = плотность футбольного мяча / плотность воды
Удельный вес воды = 0,074 / 1
Удельный вес = 0,074 поскольку он меньше, чем у воды, футбольный мяч будет плавать на воде.
Пример 4 . Камень имеет массу 120 грамм и объем 50 мл. Рассчитайте его плотность и удельный вес.
Решение 4 .
Приведенные данные,
Масса данной породы (м) = 120 г
Объем породы = 50 мл
Плотность породы = масса/объем
Плотность породы 2,4 г/мл.
Удельный вес породы = плотность породы / плотность воды = 2,4 г/мл / 1 г/мл = 2,4
Удельный вес породы 2,4
Пример 5 . Сколько воды плотностью 1 г/см³ и нужно добавить к 200 мл спирта плотностью 0,8 г/см³, чтобы довести его плотность до 0,9 г/см³.
Решение 5 .
Приведенные данные,
Вес 200 мл спирта = плотность/объем
Вес 200 мл спирта = 0,8 x 200 = 160 г.
Предположим, что «x» граммов воды доведут удельный вес спирта до 0,9.
Следовательно,
Объем «x» граммов воды = 1 * x = x мл.
Конечная масса раствора = вода + спирт = 160 + х
Конечный объем раствора = 200 + х
Плотность раствора = (160 + х) / (200 + х)
0,9 = (160 + х) / (200 + х)
160 + х = 180 + 0,9 х
0,1х = 20
х = 200
Следовательно, для получения плотности к 200 мл спирта необходимо добавить 200 г воды.
алкоголя около 0,9.
О чем следует помнить
Плотность и удельный вес обычно описывают физические свойства вещества.
Вот некоторые ключевые факты о плотности и гравитации:
- Плотность и удельный вес являются внутренними свойствами материала.
- Величина плотности немного меньше удельного веса материала.
- Плотность материала всегда остается постоянной, за исключением случаев изменения температуры или давления.
- Удельный вес вещества используется для сравнения плотности различных веществ.
- Стандартное значение плотности чистой воды составляет около 1 грамма на кубический сантиметр.
Давайте готовиться, практиковаться, набирать высокие баллы и занимать первые места на всех конкурсных экзаменах с помощью приложения Testbook. Это приложение создано для создания метода концептуального обучения для студентов, готовящихся к конкурсным экзаменам.
В нем есть заметки по физике, одобренные экспертами, а также серии пробных тестов, чтобы учащиеся много практиковали их. Просто скачайте его и начните. Так что скачайте приложение Testbook отсюда прямо сейчас и начните подготовку к экзамену.
Часто задаваемые вопросы о разнице между плотностью и удельным весом
В.1 Какова связь между удельным весом и плотностью?
Ans.1 Плотность определяется как масса на единицу объема вещества, а удельный вес представляет собой отношение плотности вещества к плотности стандартного вещества. Это может быть математически приравнено как,
\(Удельная \ Сила тяжести=\frac{\rho _{вещество}}{\rho _{вода}}\)
Q.2 Один и тот же удельный вес и относительная плотность?
Ответ 2 Удельный вес и относительная плотность используются альтернативно друг другу и являются одним и тем же, учитывая, что объем должен оставаться неизменным (постоянным).