Τι είναι το ειδικό βάρος;

Το ειδικό βάρος συνήθως αναφέρεται στην πυκνότητα ενός υλικού σε σύγκριση με την πυκνότητα του νερού. Αυτός ο αριθμός δίνεται ως αναλογία που σημαίνει ότι δεν υπάρχουν μονάδες όταν το συζητάμε. Χρησιμοποιώντας ένα γνωστό ειδικό βάρος για μια συγκεκριμένη ουσία, είναι δυνατό να προσδιοριστεί ποιο δείγμα της ουσίας είναι καθαρό ή πόσο συμπυκνωμένο είναι. Σε ορισμένες βιομηχανίες, η πυκνότητα δύο ουσιών μπορεί να συγκριθεί μεταξύ τους αντί με νερό κατά τον προσδιορισμό αυτής της μέτρησης.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, το ειδικό βάρος δίνεται ως ο λόγος της πυκνότητας μιας συγκεκριμένης ουσίας σε σύγκριση με την πυκνότητα της ίδιας ποσότητας γλυκού νερού στους 39 βαθμούς Φαρενάιτ (4 βαθμοί Κελσίου). Σε αυτή τη θερμοκρασία, το γλυκό νερό έχει τη μεγαλύτερη πυκνότητά του, που είναι 1 γραμμάριο ανά χιλιοστόλιτρο. Μια ουσία με ειδικό βάρος μικρότερο από αυτό του νερού θα επιπλέει πάνω από το νερό, ενώ ένα αντικείμενο με υψηλότερο θα βυθιστεί. Η θερμοκρασία και η ατμοσφαιρική πίεση θα μεταβάλλουν το ειδικό βάρος μιας ουσίας, επομένως οι τυπικές τιμές ειδικού βάρους καθορίζονται σε αυτή τη θερμοκρασία και σε μια ατμόσφαιρα πίεσης, που είναι η πίεση του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας.

Εκτός από τα τυπικά μέτρα, είναι επίσης δυνατή η σύγκριση της πυκνότητας δύο ουσιών μεταξύ τους αντί να συγκρίνονται με την πυκνότητα του νερού. Πολλές διαφορετικές βιομηχανίες χρησιμοποιούν τα δικά τους σύνολα συγκρίσεων πυκνότητας που τους βοηθούν να ελέγξουν τη συγκέντρωση. Κατά τη δοκιμή της πυκνότητας των αερίων, ο αέρας χρησιμοποιείται συχνά ως πρότυπο και τα υγρά και τα στερεά ελέγχονται συχνά έναντι του νερού, αν και μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλα υγρά. Είναι επίσης δυνατό να μετρηθεί μια τιμή γνωστή ως το φαινομενικό ειδικό βάρος μιας ουσίας δημιουργώντας μια αναλογία των βαρών ίσων όγκων της ουσίας που εξετάζεται και μιας ουσίας αναφοράς, όπως το νερό.

Η έννοια του ειδικού βάρους ανακαλύφθηκε από τον Έλληνα επιστήμονα και εφευρέτη, Αρχιμήδη. Όταν ανατέθηκε να προσδιορίσει εάν το νέο στέμμα του βασιλιά ήταν κατασκευασμένο από συμπαγή χρυσό, ο Αρχιμήδης ανακάλυψε ότι μπορούσε να πάρει το στέμμα και μια ίση μάζα στερεού χρυσού και να δει αν οι δύο εκτόπισαν την ίδια ποσότητα νερού από μια μπανιέρα. Λίγο μετά την ανακάλυψη αυτή, υπολογίστηκαν οι πυκνότητες πολλών διαφορετικών ουσιών, έτσι ώστε να είναι εύκολο να προσδιοριστεί η καθαρότητά τους. Είναι επίσης δυνατό να ληφθεί μια άγνωστη ουσία και να προσδιοριστεί πειραματικά η πυκνότητά της σε σύγκριση με το νερό, προκειμένου να περιοριστούν τα πιθανά υλικά από τα οποία θα μπορούσε να κατασκευαστεί.