Fórmula de gravedad específica

La gravedad relativa o la gravedad específica se puede definir como la relación de densidad de una sustancia a la del agua a una temperatura específica. Por lo tanto, la gravedad específica nos dice si un objeto se hundirá o flotará. 

Es importante recordar que la temperatura es un factor importante para determinar la gravedad específica de una sustancia. La gravedad específica es, por lo tanto, una propiedad de una sustancia a una temperatura específica. Además, la presión tiene un efecto sobre la gravedad específica de una sustancia.

¿Qué es la gravedad específica?

La gravedad específica de un objeto es la relación entre su densidad y la de una sustancia de referencia. 

La gravedad específica puede indicar si un objeto se hundirá o flotará en nuestra sustancia de referencia dependiendo de su valor. El agua se usa comúnmente como sustancia de referencia ya que tiene una densidad de 1 gramo por mililitro o 1 gramo por centímetro cúbico. Además, hay muchos factores que determinan si un objeto flotará o se hundirá. 

Fórmula para la gravedad específica

La fórmula de gravedad específica se define como la relación entre la densidad de un objeto y la densidad del agua, con el agua como sustancia de referencia.

Matemáticamente:

Gravedad específica = Densidad del agua a 4°C / Densidad de la sustancia dada

                         ​= ​ρ _sustancia​​​ / ρ _H2​O

dónde

ρ _sustancia ​es la Densidad de la sustancia dada y 

ρ _H2​O​ es la densidad del agua a 4°C
 

Unidad de Gravedad Específica: Dado que es una relación de dos densidades, por lo tanto es Unitless .

Dimensión de gravedad específica: como no tiene unidades, la gravedad específica también es adimensional .

Factores que afectan la gravedad específica

• La temperatura y la presión del medio ambiente o los alrededores tienen un impacto en los niveles de gravedad específica.
• La gravedad específica generalmente se mide a 40 grados centígrados. A 40 grados centígrados, la gravedad específica del agua es uno. Es fundamental recordar que a medida que cambia la temperatura, este valor también variará.
• Una sustancia puede derretirse (pasar de sólido a líquido), evaporarse (pasar de líquido a gas) o sublimar (pasar de sólido a gas) cuando la temperatura aumenta (directamente de sólido a gas). Esto modificará la densidad de la sustancia porque los sólidos son los más densos de los tres y los gases tienen la menor densidad, mientras que la densidad del líquido está en el medio. Como resultado, la gravedad específica cambia a medida que fluctúa la temperatura.

Usos de la gravedad específica

1. El valor de las gemas se puede comparar con la configuración ideal para determinar su pureza. Por lo tanto, los gemólogos lo utilizan para discriminar entre gemas similares.
2. Los geólogos y mineralogistas también utilizan los valores de gravedad específica para determinar el contenido mineral de cualquier roca.
3. Los profesionales de análisis de orina evalúan el contenido de la orina midiendo su gravedad específica.
4. Seguimiento del progreso de las reacciones así como de la concentración de las soluciones.
5. El líquido de la batería y el anticongelante se están probando utilizando la gravedad específica.

Problemas de muestra

Problema 1: ¿Cuál es el peso específico de una sustancia de 10 kg de masa y 2 m ³ de volumen , con respecto a la densidad de referencia de 50 kg/m ³ ?

Solución:

Dado que –

Masa de la sustancia, m = 10 kg

Volumen, V = 2 m3

Esto implica, la densidad de la sustancia, ρ = m/V = 10 kg/2 m3 = 5 kg/m3

Y la densidad de referencia, ρ’ = 50 kg/m3  

La fórmula para calcular la gravedad específica de una sustancia es: 

Gravedad específica = Densidad de la sustancia dada / Densidad de referencia = ρ/ρ’

                          = 5 kg/m3 / 50 kg/m3

                          = 0,1 

Problema 2: Un líquido tiene una masa de 20 gm y el volumen del agua (material de referencia) es de 2 mL. ¿Encuentra la gravedad específica de la sustancia?

Solución:

Dado que,

m = 20 gramos

V = 2 ml

ρ = 1 g/mL

Entonces la densidad de la sustancia es,

ρ’ = 20 g/2 mL = 10 g/mL

Por lo tanto,

Gravedad específica = ρsustancia/ρH2O = 10g/mL / 1g/mL = 10

Por lo tanto, la densidad de la sustancia es de 10 g/mL y la gravedad específica es de 10. 

Pregunta 3: ¿Determinar la gravedad específica de un gas de 5 kg de masa y 1 m3 de volumen, con respecto a la densidad de referencia 10 kg/m3?

Responder:

Dado que –

Masa de la sustancia, m = 5 kg

Volumen, V = 1 m3

Esto implica, la densidad de la sustancia, ρ = m/V = 5 kg/1 m3 = 5 kg/m3

Y la densidad de referencia, ρ’ = 10 kg/m3  

La fórmula para calcular la gravedad específica de una sustancia es:

Gravedad específica = Densidad de la sustancia dada / Densidad de referencia = ρ/ρ’

                         = 5 kg/m3 / 10 kg/m3

                         = 0,5

Pregunta 4: Un gas tiene una masa de 10 g y el volumen del agua (material de referencia) es de 10 ml. ¿Encuentra la gravedad específica de la sustancia?

Solución:

Dado que,

m = 10 gramos

V = 10 ml

ρ = 1 g/mL

Entonces la densidad de la sustancia es,

ρ’ = 10 g/10 ml = 1 g/ml

Por lo tanto,

Gravedad específica = ρsustancia/ρH2O = 1 g/mL / 1g/mL = 1

Por lo tanto, la densidad de la sustancia es 1 g/mL y la gravedad específica es 1.