Definição
A gravidade específica é a massa de um determinado volume de uma substância quando comparada com a massa de um volume igual de água a 4 ° C. Um nome mais moderno para isso é densidade relativa.
A gravidade específica é definida como a razão entre a densidade da substância em questão e a densidade de uma substância de referência em uma condição especificada de temperatura e pressão.
A gravidade específica de uma substância é a proporção de sua densidade em relação a uma substância de referência especificada. Essa proporção é um número puro, sem unidades.
Se a relação de gravidade específica para uma determinada substância for inferior a 1, isso significa que o material irá flutuar na substância de referência.
Quando a razão de gravidade específica para um determinado material é maior que 1, isso significa que o material afundará na substância de referência.
Isso está relacionado ao conceito de flutuabilidade. O iceberg flutua no oceano porque sua gravidade específica em relação à água é menor que 1.
Este fenômeno de subir vs. afundar é a razão pela qual o termo “gravidade específica” é aplicado, embora a gravidade em si não desempenhe um papel significativo neste processo.
Mesmo em um campo gravitacional substancialmente diferente, as relações de densidade permaneceriam inalteradas. Por esta razão, seria muito melhor aplicar o termo “densidade relativa” entre duas substâncias, mas por razões históricas, o termo “gravidade específica” permaneceu por aqui.
Imagem de um iceberg flutuando no oceano perto da Groenlândia
O que é gravidade específica?
A gravidade específica geralmente se refere à densidade de um material quando comparada à densidade da água. Este número é dado como proporção, o que significa que não há unidades ao discuti-lo.
Usando uma gravidade específica conhecida para uma determinada substância, é possível determinar o que uma amostra da substância é pura ou quão concentrada ela é.
Em algumas indústrias, a densidade de duas substâncias pode ser comparada uma com a outra, em vez de com a água, ao determinar essa medição.
Na maioria dos casos, a gravidade específica é dada como a proporção da densidade de uma determinada substância em comparação com a densidade da mesma quantidade de água doce a 4 graus Celsius.
Nessa temperatura, a água doce está em sua maior densidade, que é de 1 grama por mililitro. Uma substância com gravidade específica menor que a da água flutuará sobre a água, enquanto um objeto com gravidade superior afundará. A temperatura e a pressão atmosférica irão alterar a gravidade específica de uma substância, portanto, os valores de gravidade específica padrão são determinados a esta temperatura e a uma atmosfera de pressão, que é a pressão do ar ao nível do mar.
Além das medidas padrão, também é possível comparar a densidade de duas substâncias entre si, em vez de compará-las com a densidade da água.
Muitos setores diferentes usam seus próprios conjuntos de comparações de densidade que os ajudam a verificar a concentração. Ao testar a densidade dos gases, o ar é freqUentemente usado como padrão, e os líquidos e sólidos são freqüentemente testados contra a água, embora outros líquidos possam ser usados.
Também é possível medir um valor conhecido como gravidade específica aparente de uma substância criando uma relação entre os pesos de volumes iguais da substância em teste e uma substância de referência, como a água.
O conceito de gravidade específica foi descoberto pelo cientista e inventor grego Arquimedes. Quando encarregado de determinar se a nova coroa do rei era feita de ouro maciço,
Arquimedes descobriu que poderia pegar a coroa e uma massa igual de ouro maciço e ver se os dois deslocavam a mesma quantidade de água de uma banheira.
Logo após essa descoberta, as densidades de várias substâncias diferentes foram calculadas para que fosse fácil determinar sua pureza.
Também é possível pegar uma substância desconhecida e determinar experimentalmente sua densidade em comparação com a água, a fim de restringir os possíveis materiais de que ela poderia ser feita.
O que é densidade relativa?
A densidade é uma medida de quanta massa está presente em um determinado volume de matéria.
A densidade relativa é a comparação da densidade de um material com a densidade de um padrão específico, como água, a uma determinada temperatura ou pressão.
A densidade relativa também é conhecida como gravidade específica.
Mais comumente, a densidade é calculada em unidades métricas. Uma opção amplamente usada é declarar a densidade em gramas por centímetro cúbico (g/cm3).
Um grama é uma medida de massa e um centímetro cúbico é uma medida de volume.
Massa é a quantidade de matéria em uma substância e a inércia dessa substância. É diferente do peso porque o peso pode mudar com as variações da gravidade do objeto.
Um objeto é mais pesado na Terra do que na lua, por exemplo, porque há menos gravidade na lua. A missa permanece a mesma em ambos os casos, no entanto.
Ao calcular a densidade de uma substância, a massa e o volume devem ser conhecidos. A equação necessária é densidade = massa/volume.
Por exemplo, 1 grama de água ocupa 1 centímetro cúbico de volume.
Um centímetro cúbico também é conhecido como mililitro quando se refere a líquidos, então a equação para a densidade da água seria 1g/1ml. A densidade é portanto igual a 1 g/ml, que também pode ser expressa como 1 g/cc ou 1 g/cm3.
As medições de densidade requerem que unidades de massa e volume sejam incluídas na resposta. A densidade relativa, por outro lado, é meramente uma comparação das densidades entre duas substâncias como uma razão, portanto as unidades não são necessárias.
Por exemplo, a densidade relativa de uma amostra de água para outra amostra de água é 1,0 g/ml: 1,0 g/ml, e como as unidades em ambos os lados se anulam, a resposta final simplesmente é 1,0.
Normalmente, a água é usada como padrão para cálculos de densidade relativa para sólidos e líquidos. Isso é útil porque a substância é comparada com uma substância que tem uma densidade simples de 1 g/ml.
Para gases, um padrão de um gás específico pode ser usado. A densidade dos materiais pode variar com a pressão e a temperatura ambientais, de modo que a densidade padrão é restrita a uma temperatura específica ou, para gases, a uma pressão específica.
Usando a água como padrão, as substâncias que são mais pesadas do que a água, como o ouro, resultam em valores de densidade relativa superiores a 1,0. O ouro tem uma densidade relativa de 19,30 e o sal de mesa comum uma densidade relativa de 2,16. Materiais menos densos têm um valor inferior a 1,0, como amônia em 0,8974 ou pedaços de pinheiro em cerca de 0,50.
Gravidade específica – Física
Gravidade específica, também chamada de densidade relativa, relação entre a densidade de uma substância e a de uma substância padrão.
O padrão usual de comparação para sólidos e líquidos é água a 4 °C, que tem uma densidade de 1,0 kg por litro.
Os gases são comumente comparados com o ar seco, que tem uma densidade de 1,29 gramas por litro nas chamadas condições padrão (0 °C e uma pressão de 1 atmosfera padrão).
Por exemplo, o mercúrio líquido tem uma densidade de 13,6 kg por litro; portanto, sua gravidade específica é 13,6.
O gás dióxido de carbono, que tem uma densidade de 1,976 gramas por litro em condições padrão, tem um peso específico de 1,53 (= 1,976/1,29). Por ser a razão de duas grandezas com as mesmas dimensões (massa por unidade de volume), a gravidade específica não tem dimensão.
A flutuabilidade (a capacidade de um objeto de flutuar na água ou no ar) está intimamente relacionada à gravidade específica.
Se uma substância tiver gravidade específica menor do que a de um fluido, ela flutuará nesse fluido: balões cheios de hélio sobem no ar, o óleo forma uma mancha na água e o chumbo flutua no mercúrio.
A gravidade específica de uma substância é característica; é o mesmo para diferentes amostras de uma substância (se puro, o mesmo na composição e livre de cavidades ou inclusões) e é usado para ajudar a identificar substâncias desconhecidas.
A gravidade específica tem muitas outras aplicações: os gemologistas a usam para distinguir gemas semelhantes; químicos, para verificar o andamento das reações e a concentração das soluções; e mecânica de automóveis, para testar o fluido de bateria e o anticongelante.
A gravidade específica é a base dos métodos usados ao longo da história para concentrar minérios.
A gravidade específica é maior em rochas ricas em ferro, óxido de magnésio e metais pesados e menor naquelas ricas em álcalis, sílica e água.
A facilidade com que a gravidade específica pode ser determinada com precisão leva ao seu amplo uso na ciência e tecnologia químicas; por exemplo, a determinação da gravidade específica faz parte da caracterização de rotina de um novo composto líquido. A gravidade específica da maioria dos compostos orgânicos contendo apenas carbono, hidrogênio e oxigênio é menor que um. Entre os dispositivos usados para medir a gravidade específica estão a balança de Westphal, o picnômetro e o hidrômetro.
Gravidade Específica de líquidos e sólidos
A Gravidade Específica de líquidos e sólidos é definida como uma unidade adimensional que é a razão entre a densidade de um material e a densidade da água a uma determinada temperatura, onde a densidade é definida como a massa do material por unidade de volume e é medida em kg/m3.
A temperatura e a pressão do material e da água precisam ser as mesmas, pois esses fatores influenciam a densidade e, portanto, a gravidade específica.
A gravidade específica é única para cada material e tem uma ampla gama de aplicações.
Em termos mais gerais, a gravidade específica é a relação entre a densidade de um material e a de qualquer substância padrão, embora geralmente seja água a 4 graus Celsius.
Por definição, a água tem densidade de 1 kg por litro nessa temperatura.
As gravidades específicas dos gases geralmente são comparadas ao ar seco, que geralmente tem uma densidade de 1,29 g por litro.
A gravidade específica de todos os outros materiais é comparada à água como uma fração mais leve ou mais pesada.
Gravidade específica
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