2. Удельный вес и плотность
Удельный вес вещества - вес этого вещества (в граммах) в объеме 1 см³:
\[ \gamma = \frac{W}{V} \]
где:
- \( W \) — вес вещества;
- \( V \) — объем вещества.
Так как 1 см³ воды весит 1 г, то за единицу удельного веса принимают удельный вес воды. Иногда удельным весом называют отношение веса вещества к весу того же объема воды при 4° С; в этом случае удельный вес — величина безразмерная.
Плотностью вещества называется масса этого вещества (в граммах) в объеме 1 см³:
\[ \rho = \frac{m}{V} \]
где:
- \( m \) — масса вещества;
- \( V \) — объем вещества.
Так как 1 см³ воды имеет массу 1 г, то за единицу плотности принимают плотность воды.
Для измерений с точностью не выше 0,01% числовые значения плотности и удельного веса одинаковы. Более точно - плотность равна 0,999973 удельного веса.
Для характеристики плотности газов пользуются либо понятием удельного объема, либо понятием весовой или массовой плотности.
Удельный объем - объем единицы веса, т.е. объем в кубических метрах, занимаемый 1 кг газа:
\[ v = \frac{V}{m} \]
где:
- \( V \) — объем газа;
- \( m \) — масса газа.
Весовая плотность - вес единицы объема, т.е. вес в килограммах 1 м³ газа:
\[ \rho_w = \frac{W}{V} \]
где:
- \( W \) — вес газа;
- \( V \) — объем газа.
Массовая плотность - масса единицы объема:
\[ \rho_m = \frac{m}{V} \]
где:
- \( m \) — масса газа;
- \( V \) — объем газа.
Средние значения плотности \( \rho \) некоторых веществ при температуре 15—20° С:
| Вещество | Плотность (кг/м³) |
|----------------|-------------------|
| Вода | 1000 |
| Лед | 917 |
| Медь | 8960 |
| Сталь | 7850 |
| Алюминий | 2700 |
| Серебро | 10500 |
| Золото | 19300 |
| Воздух (сухой) | 1.293 |
| Вода (лед) | 917 |
Эти значения могут варьироваться в зависимости от температуры и других условий.
- 38