Peso específico - Specific weight
El peso específico , también conocido como peso unitario , es el peso por unidad de volumen de un material.
Un valor comúnmente utilizado es el peso específico del agua en la Tierra a 4 ° C (39 ° F), que es 9.807 kilonewtons por metro cúbico o 62.43 libras-fuerza por pie cúbico .
Los términos gravedad específica y, con menos frecuencia , peso específico , también se utilizan para la densidad relativa . Un símbolo común para el peso específico es γ , la letra griega Gamma .
Gamma = Weight Of Fluid/Volume Of Fluid
Definición
El peso específico, γ , de un material se define como el producto de su densidad , ρ , y la gravedad estándar , g :
La densidad del material se define como masa por unidad de volumen, normalmente medida en kg / m 3 . La gravedad estándar es la aceleración debida a la gravedad, generalmente expresada en m / s 2 , y en la Tierra generalmente se toma como9,81 m / s 2 .
A diferencia de la densidad, el peso específico no es una propiedad fija de un material. Depende del valor de la aceleración gravitacional , que varía con la ubicación. La presión también puede afectar los valores, dependiendo del módulo de volumen del material, pero generalmente, a presiones moderadas, tiene un efecto menos significativo que los otros factores.
Aplicaciones
Mecánica de fluidos
En mecánica de fluidos , el peso específico representa la fuerza ejercida por la gravedad sobre una unidad de volumen de un fluido. Por esta razón, las unidades se expresan como fuerza por unidad de volumen (por ejemplo, N / m 3 o lbf / ft 3 ). El peso específico se puede utilizar como propiedad característica de un fluido.
Mecánica de suelos
El peso específico se usa a menudo como una propiedad del suelo para resolver problemas de movimiento de tierras .
En mecánica de suelos, el peso específico puede referirse a:
- Peso unitario húmedo
- El peso unitario de un suelo cuando los espacios vacíos del suelo contienen tanto agua como aire.
dónde
- γ es el peso unitario húmedo del material
- γ w es el peso unitario del agua
- w es el contenido de humedad del material
- G s es la gravedad específica del sólido
- e es la proporción de vacíos
- Peso unitario seco
- El peso unitario de un suelo cuando todos los espacios vacíos del suelo están completamente llenos de aire, sin agua. La fórmula para el peso unitario seco es:
dónde
- γ es el peso unitario húmedo del material
- γ d es el peso unitario seco del material
- γ w es el peso unitario del agua
- w es el contenido de humedad del material
- G s es la gravedad específica del sólido
- e es la proporción de vacíos
- Peso unitario saturado
- El peso unitario de un suelo cuando todos los espacios vacíos del suelo están completamente llenos de agua, sin aire. La fórmula para el peso unitario saturado es:
dónde
- γ s es el peso unitario saturado del material
- γ w es el peso unitario del agua
- G s es la gravedad específica del sólido
- e es la proporción de vacíos
- Peso unitario sumergido
- La diferencia entre el peso unitario saturado y el peso unitario del agua. Se utiliza a menudo en el cálculo de la tensión efectiva en un suelo. La fórmula para el peso unitario sumergido es:
dónde
- γ ′ es el peso unitario sumergido del material
- γ s es el peso unitario saturado del material
- γ w es el peso unitario del agua
Ingeniería civil y mecánica
El peso específico se puede utilizar en ingeniería civil e ingeniería mecánica para determinar el peso de una estructura diseñada para soportar ciertas cargas mientras permanece intacta y dentro de los límites de deformación .
Peso específico de agua
| Temperatura (° C) | Peso específico (kN / m 3 ) |
|---|---|
| 0 | 9.805 |
| 5 | 9.807 |
| 10 | 9.804 |
| 15 | 9.798 |
| 20 | 9.789 |
| 25 | 9.777 |
| 30 | 9.765 |
| 40 | 9.731 |
| 50 | 9.690 |
| 60 | 9.642 |
| 70 | 9.589 |
| 80 | 9.530 |
| 90 | 9.467 |
| 100 | 9.399 |
| Temperatura (° F) | Peso específico (lbf / ft 3 ) |
|---|---|
| 32 | 62,42 |
| 40 | 62,43 |
| 50 | 62,41 |
| 60 | 62,37 |
| 70 | 62.30 |
| 80 | 62.22 |
| 90 | 62.11 |
| 100 | 62,00 |
| 110 | 61,86 |
| 120 | 61,71 |
| 130 | 61,55 |
| 140 | 61,38 |
| 150 | 61,20 |
| 160 | 61,00 |
| 170 | 60,80 |
| 180 | 60,58 |
| 190 | 60,36 |
| 200 | 60.12 |
| 212 | 59,83 |
Peso específico de aire
| Temperatura (° C) | Peso específico (N / m 3 ) |
|---|---|
| −40 | 14,86 |
| −20 | 13,86 |
| 0 | 12,68 |
| 10 | 12.24 |
| 20 | 11,82 |
| 30 | 11.43 |
| 40 | 11.06 |
| 60 | 10,4 |
| 80 | 9,81 |
| 100 | 9.28 |
| 200 | 7.33 |
| Temperatura (° F) | Peso específico (lbf / ft 3 ) |
|---|---|
| −40 | |
| −20 | 0.0903 |
| 0 | 0.08637 |
| 10 | 0.08453 |
| 20 | 0.08277 |
| 30 | 0.08108 |
| 40 | 0.07945 |
| 50 | 0.0779 |
| 60 | 0.0764 |
| 70 | 0.07495 |
| 80 | 0.07357 |
| 90 | 0.07223 |
| 100 | 0.07094 |
| 120 | 0.06849 |
| 140 | 0.0662 |
| 160 | 0.06407 |
| 180 | 0.06206 |
| 200 | 0.06018 |
| 250 | 0.05594 |