Густина й питома вага

Густина – маса рідини в одиниці об’єму

, кг/м³, (1.1)

де m – маса рідини; V - об’єм рідини.

Густина вимірюється за допомогою ареометрів і наводиться в таблицях при 0°С. При інших температурах проводиться перерахунок за формулою:

, (1.2)

β_t – коефіцієнт температурного розширення.

При зміні тиску:

, (1.3)

β_р – коефіцієнт об’ємного стиску.

Густина, тиск і температура газів пов’язані характеристичним рівнянням Менделеєва- Клапейрона:

(1.4)

R = 8,314 - універсальна газова стала.

Питома газова стала .

Тоді

(1.5)

Залежність між густиною і тиском

, (1.6)

n = 1 для ізотермічних процесів, для адіабатних процесів

, (1.7)

де с_р – питома теплоємність при постійному тиску, с_v – питома теплоємність при постійному об’ємі, К – показник адіабати.

Рівняння (1.4) придатне для звичайних тисків і температур. При низьких температурах або при високих тисках використання (1.4) призводить до похибок. З цього рівняння видно, що питома маса газу змінюється зі зростанням температури і тиску, тобто вона не є сталою величиною.

За нормальних умов (температура 0°С, тиск 1,013×10⁵ Па)

. (1.8)

Для повітря .

Якщо температура і тиск відрізняються від нормальних, то густину можна розрахувати за рівнянням:

. (1.9)

На практиці часто користуються поняттям відносної густини, яка визначається відношенням густини даної рідини до густини води, яку вона має при температурі 4°С (найбільша густина води, r=1000 кг/м³):

; , (1.10)

Питома вага

, Н/м³ . (1.11)

де G – вага матеріалу, Н.

Між питомою вагою і густиною існує залежність:

. (1.12)