Gravidade específica
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- Lonnie MacGyver
Nós explicamos qual é a gravidade específica, como ela é medida, sua fórmula, para que serve, e damos vários exemplos.
O que é gravidade específica?
O gravidade específica de um fluido, que é representado com a letra S, É definido como a relação entre a massa de um certo volume do referido fluido e a massa de um volume de água igual a 4 ° C. Esta é uma propriedade intensiva da matéria, o que significa que depende apenas de sua composição e não da quantidade de matéria atual.
A fórmula que define a gravidade específica é:
No entanto, como sabemos que a densidade de qualquer substância é dada pela relação entre sua massa e seu volume, do qual se obtém que a massa é igual à densidade pelo volume (M = ρ.V), Essa equação pode ser reescrita em termos de densidades de ambos os fluidos da seguinte maneira:
Isso significa que a gravidade específica realmente mede a densidade relativa de um fluido, dependendo da densidade da água a 4 ° C. A razão pela qual a água a 4 ° C é usada é que, nessa temperatura, a água adquire sua densidade máxima.
Como a gravidade específica é medida?
A gravidade específica é medida com o uso de um hidrômetro. Isso consiste em um tubo de vidro que contém um peso de chumbo ou mercúrio na parte inferior e uma escala graduada na parte superior reta.
O hidrômetro funciona com base no princípio dos arquimedes, segundo o qual, um corpo que flutua em um líquido desloca um volume de líquido equivalente ao seu próprio peso. Ao introduzir o tubo em um líquido, o nível de flotação do hidrômetro determina a gravidade específica do mesmo.
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Hidrômetro para medir a gravidade específica Se o hidrômetro flutuar mais alto, o líquido terá uma gravidade específica maior que 1, enquanto, se for mais profundo, significa que o fluido é menos denso que a água, portanto o hidrômetro marcará um valor menor que 1.
Por esse motivo, diferentes hidrômetros geralmente são projetados para casos onde você deseja.
Qual é o uso de medir a gravidade específica?
A gravidade específica é uma medida importante da densidade de um fluido por uma razão muito simples: é uma medida de densidade adimensional, ou seja, não possui unidades. Isso é muito útil, pois permite comparar as densidades de diferentes fluidos, independentemente do sistema de unidades nas quais as medidas são realizadas.
Por exemplo, uma aplicação muito comum de gravidade específica é que ela serve como uma medida indireta da concentração de urina. Portanto, os médicos o usam para ter uma idéia de quão bom ou ruim nossos rins estão trabalhando.
Também é usado com muita frequência para determinar a concentração de ácido da bateria, a fim de saber se é necessário adicionar mais água ou mais ácido concentrado.
Gravura específica do ácido da bateria Gravidade específica de alguns fluidos comuns
Fluente | Temperatura (° C) | Gravidade (s) específica (s) |
Metano | -164 | 0,466 |
Propano líquido | -40 | 0,585 |
Hexano | 25 | 0,657 |
Hexeno | 25 | 0,673 |
Etilamina | 16 | 0,683 |
Octano | 25 | 0,701 |
éter de petróleo | 25 | 0,716 |
Gasolina veicular | 60 ° F | 0,739 |
Pentano | 25 | 0,755 |
Álcool etilico | 25 | 0,787 |
Metanol | 25 | 0,791 |
Keroseno | 60 ° F | 0,820 |
Tolueno | 25 | 0,865 |
Azeite de oliva | quinze | 0,915 |
Óleo de amendoim | quinze.5 | 0,920 |
Óleo de palma | quinze.5 | 0,923 |
Óleo de côco | quinze | 0,925 |
Óleo de girassol | quinze.5 | 0,925 |
Óleo de soja | quinze.5 | 0,926 |
Exemplos do uso de gravidade específica
Para o cálculo da densidade
A gravidade específica permite o rápido cálculo da densidade de um líquido ou outra substância a partir do valor da densidade da água a 4 ° C. Essa densidade ocorre na tabela a seguir em diferentes unidades:
Pode atendê -lo: turbidimetriaSistema unitário | Unidades de densidade | Densidade de água a 4 ° C |
Sistema Internacional (SI) | kg/m3 | 1000 kg/m3 |
Sistema CGS | g/cm3 | 1,00 g/cm3 |
Outro sistema | G/ml | 1,00 g/ml |
Sistema FPS | Lb/pie3 | 62.4 lb/pie3 |
Exemplo
Suponha que queremos determinar a densidade da glicerina a 25 ° C em unidades de libras por pé cúbico. Então, a partir da fórmula de gravidade específica, limpamos a densidade do fluido:
Desde a primeira tabela, obtemos o valor da gravidade específica da glicerina, que é 1.263, enquanto da segunda tabela obtemos a densidade da água a 4 ° C em unidades de libras por pé cúbico, que é 62.4 lb/pé3 E substituímos na fórmula:
Assim, de uma maneira muito simples, obtemos densidade nas unidades desejadas.
Cálculo de densidades da mistura
Suponha que tenhamos uma solução com uma gravidade específica de 1,26 e queremos diluir 2l desta solução, adicionando 1 l fornece água pura. A gravidade específica pode ser usada para calcular, pelo menos aproximadamente, a gravidade específica e depois a densidade da nova solução.
O processo é muito simples. A mistura terá um volume total de 3L; portanto, a solução original formará 2/3 da solução final e a água pura formará o outro 1/3 ausente. Cada componente da mistura contribui para a gravidade específica dela com base nessas proporções, então:
Então, a partir desse valor, a densidade pode ser calculada como foi feito no exemplo anterior. Nesse caso, será calculado nas unidades do sistema SI:
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