Specifik vægt - Specific weight
Den specifikke vægt , også kendt som enhedsvægten , er vægten pr. Volumenhed af et materiale.
En almindeligt anvendt værdi er den specifikke vægt af vand på Jorden ved 4 ° C (39 ° F), hvilket er 9,807 kilonewtons pr. Kubikmeter eller 62,43 pounds-force pr. Kubikfod .
Begreberne specifik tyngdekraft og sjældnere specifik vægt bruges også til relativ densitet . Et fælles symbol for specifik vægt er γ , det græske bogstav Gamma .
Gamma = Weight Of Fluid/Volume Of Fluid
Definition
Den specifikke vægt, γ , af et materiale er defineret som produktet af dets densitet , ρ og standardtyngdekraften , g :
Den massefylde af materialet defineres som masse per volumenenhed, typisk målt i kg / m 3 . Standardtyngdekraften er acceleration på grund af tyngdekraften, normalt angivet i m/s 2 , og på Jorden normalt taget som9,81 m/s 2 .
I modsætning til densitet er specifik vægt ikke en fast egenskab af et materiale. Det afhænger af værdien af gravitationsacceleration , som varierer med placering. Tryk kan også påvirke værdier, afhængigt af materialets bulkmodul , men generelt har det ved moderate tryk en mindre signifikant effekt end de andre faktorer.
Ansøgninger
Flydende mekanik
I væskemekanik repræsenterer specifik vægt den kraft, der udøves af tyngdekraften på et enheds volumen af en væske. Af denne grund udtrykkes enheder som kraft pr. Volumenhed (f.eks. N/m 3 eller lbf/ft 3 ). Specifik vægt kan bruges som en karakteristisk egenskab for en væske.
Jordmekanik
Specifik vægt bruges ofte som en egenskab af jord til at løse jordarbejde .
I jordmekanik kan specifik vægt referere til:
- Fugtig enhedsvægt
- Enhedsvægten af en jord, når tomrum i jorden indeholder både vand og luft.
hvor
- γ er materialets fugtige enhedsvægt
- γ w er enhedsvægten af vand
- w er materialets fugtindhold
- G s erfaststoffets specifikke tyngdekraft
- e er hulrumsforholdet
- Tørr enhedsvægt
- Enhedsvægten af en jord, når alle tomrum i jorden er fuldstændigt fyldt med luft uden vand. Formlen for tør enhedsvægt er:
hvor
- γ er materialets fugtige enhedsvægt
- γ d er materialets tørre enhedsvægt
- γ w er enhedsvægten af vand
- w er materialets fugtindhold
- G s erfaststoffets specifikke tyngdekraft
- e er hulrumsforholdet
- Mættet enhedsvægt
- Enhedsvægten af en jord, når alle tomrum i jorden er fuldstændigt fyldt med vand uden luft. Formlen for mættet enhedsvægt er:
hvor
- γ s er materialets mættede enhedsvægt
- γ w er enhedsvægten af vand
- G s erfaststoffets specifikke tyngdekraft
- e er hulrumsforholdet
- Nedsænket enhedsvægt
- Forskellen mellem den mættede enhedsvægt og enhedsvægten af vand. Det bruges ofte til beregning af den effektive belastning i en jord. Formlen for nedsænket enhedsvægt er:
hvor
- γ ′ er materialets nedsænkede enhedsvægt
- γ s er materialets mættede enhedsvægt
- γ w er enhedsvægten af vand
Civil- og maskinteknik
Specifik vægt kan bruges inden for civil- og maskinteknik til at bestemme vægten af en konstruktion designet til at bære visse belastninger, mens den forbliver intakt og forbliver inden for grænser for deformation .
Specifik vægt af vand
| Temperatur (° C) | Specifik vægt (kN/m 3 ) |
|---|---|
| 0 | 9.805 |
| 5 | 9.807 |
| 10 | 9.804 |
| 15 | 9,798 |
| 20 | 9,789 |
| 25 | 9,777 |
| 30 | 9,765 |
| 40 | 9,731 |
| 50 | 9,690 |
| 60 | 9.642 |
| 70 | 9.589 |
| 80 | 9.530 |
| 90 | 9.467 |
| 100 | 9.399 |
| Temperatur (° F) | Specifik vægt (lbf/ft 3 ) |
|---|---|
| 32 | 62,42 |
| 40 | 62,43 |
| 50 | 62,41 |
| 60 | 62,37 |
| 70 | 62.30 |
| 80 | 62,22 |
| 90 | 62.11 |
| 100 | 62,00 |
| 110 | 61,86 |
| 120 | 61,71 |
| 130 | 61,55 |
| 140 | 61,38 |
| 150 | 61,20 |
| 160 | 61,00 |
| 170 | 60,80 |
| 180 | 60,58 |
| 190 | 60,36 |
| 200 | 60.12 |
| 212 | 59,83 |
Luftens specifikke vægt
| Temperatur (° C) | Specifik vægt (N/m 3 ) |
|---|---|
| −40 | 14,86 |
| −20 | 13,86 |
| 0 | 12,68 |
| 10 | 12.24 |
| 20 | 11.82 |
| 30 | 11.43 |
| 40 | 11.06 |
| 60 | 10.4 |
| 80 | 9,81 |
| 100 | 9,28 |
| 200 | 7,33 |
| Temperatur (° F) | Specifik vægt (lbf/ft 3 ) |
|---|---|
| −40 | |
| −20 | 0,0903 |
| 0 | 0,08637 |
| 10 | 0,08453 |
| 20 | 0,08277 |
| 30 | 0,08108 |
| 40 | 0,07945 |
| 50 | 0,0779 |
| 60 | 0,0764 |
| 70 | 0,07495 |
| 80 | 0,07357 |
| 90 | 0,07223 |
| 100 | 0,07094 |
| 120 | 0,06849 |
| 140 | 0,0662 |
| 160 | 0,06407 |
| 180 | 0,06206 |
| 200 | 0,06018 |
| 250 | 0,05594 |
