比重,也称为单位重量或有时称为重量密度,描述了物质相对于其体积的重量。在流体力学和土壤力学领域,它经常被用作流体和土壤的特征属性。任何给定物质的比重都不是恒定的--它可以根据温度和压力发生变化
。
小写的希腊字母gamma,看起来像一个 "y",通常在方程式中代表特定的重量。通常,方程 "gamma = rho*g "用于计算特定重量。Rho,一个希腊字母,看起来像一个圆形的 "p",代表物质的密度--物质的质量相对于其体积。有时也被称为本地常数,"g "代表重力加速度,在地球表面是32.2英尺/平方秒(约9.81米/平方秒)
。
密度的标准单位是英制单位的每立方英尺塞子(slugs/ft^3)或每立方英尺磅质量(lbm/ft^3),公制单位的每立方米公斤(kg/m^3)。常数 "g "的单位是英尺/秒^2或米/秒^2。密度乘以 "g "的结果是以磅力每立方英尺(lbf/ft^3)或牛顿每立方米(N/m^3)为单位。
作为一个例子,水的密度在公制单位中为1,000 kg/m^3。乘以9.81米/秒^2,得出的比重为9,810牛/米^3。在英制单位中,水的密度是1.94塞/英尺^3,乘以32.2英尺/秒^2,结果是62.4磅/英尺^3。然而,当密度以磅质量为单位时,就不使用这种计算方法了。一磅质量相当于一磅力,所以如果一种物质的密度为10磅/英尺^3,那么它的比重就为10磅/英尺^3。
在提到土壤时,比重一般被称为单位重量,其计算方法有些不同。土壤样品的单位重量通常有两种计算方式:体积单位重量和干燥单位重量。体积单位重量是指土壤中的孔隙同时含有空气和水时,样品的单位重量。为了确定干单位重量,实验室设备被用来完全干燥土壤样品,使其不含水。体积单位重量被定义为总重量除以总体积,而干单位重量是干重量除以总体积。
密度根据压力和温度而变化,由于比重是基于密度的,所以它也会变化。密度随着温度的升高而降低,因为物质中的分子移动得更远。密度随着压力的增加而增加,因为压力迫使分子更加接近。
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