Cinq façons de différencier la densité de la gravité spécifique

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La densité et la gravité spécifique sont deux propriétés de la matière qui présentent de nombreuses similitudes, mais aussi des différences. Pour commencer, les deux sont des propriétés intensives de la matière qui ne dépendent pas de l’étendue du système mais uniquement de sa composition. De plus, les deux représentent un moyen de déterminer, entre deux substances, laquelle est plus lourde lorsque nous les comparons à volumes égaux.

Cependant, malgré leurs similitudes, la densité et la gravité spécifique ne sont pas les mêmes. Ensuite, nous discuterons des principales différences entre ces deux propriétés importantes de la matière.

Différence 1 : Ils sont représentés par des symboles différents

La première différence entre ces deux propriétés intensives de la matière est qu’elles sont toutes deux représentées par des symboles différents. Selon le contexte dans lequel elle est utilisée, la densité est généralement représentée soit par la lettre d , soit par la lettre grecque ρ (ro), la seconde étant la plus couramment utilisée en physique et dans les différentes branches de l’ingénierie.

Au lieu de cela, la gravité spécifique est représentée par le symbole SG (pour son acronyme en anglais), bien que parfois GE soit utilisé en espagnol et dans d’autres cas, il est simplement représenté par S.

Différence 2 : Ils sont calculés au moyen de différentes formules

La différence la plus importante entre la densité et la gravité spécifique est qu’elles sont définies différemment.

D’une part, la densité est définie comme le rapport entre la masse d’une substance et le volume qu’elle occupe dans l’espace . En ce sens, il représente la masse d’une unité de volume de substance. Sous forme mathématique, la densité est définie comme :

Différence entre densité et gravité spécifique

Où ρ est la densité de la substance, m est sa masse et V représente le volume correspondant de ladite masse de substance.

D’autre part, la gravité spécifique, également appelée densité spécifique ou densité relative, est définie comme le rapport entre la densité d’une substance et la densité d’une autre substance utilisée comme étalon de référence . De même, il peut également être défini comme le rapport entre le poids spécifique d’une substance et le poids spécifique d’une autre substance de référence.

Dans le cas de substances à l’état condensé (solide ou liquide), la substance de référence est généralement de l’eau pure à une température de 4 °C et une pression de 1 atm, conditions dans lesquelles l’eau a une densité de 1000 kg./m 3 . En revanche, dans le cas de substances gazeuses, la masse volumique de référence est généralement l’air. Par conséquent, la gravité spécifique peut être définie mathématiquement par l’une des formules suivantes :

Différence entre densité et gravité spécifique

Lorsque les deux numérateurs se réfèrent à la substance dont la gravité spécifique est calculée, les dénominateurs se réfèrent à la substance de référence, dans ce cas l’eau (w se réfère à l’eau) à une température de 4°C et une dépression de 1 atm. Comme précédemment, ρ indique la densité, tandis que γ représente le poids spécifique.

Comme vous pouvez le voir, les deux propriétés sont calculées au moyen de formules très différentes.

Différence 3 : Ils sont mesurés sur différents types d’échelles

La densité est une grandeur absolue. C’est-à-dire que la détermination et le calcul de la densité ne sont pas effectués par rapport à un point de référence. Nous pouvons mesurer la densité d’une substance directement en déterminant sa masse et son volume, puis en utilisant la formule mentionnée ci-dessus.

Au lieu de cela, la gravité spécifique est une quantité relative. Cela signifie que les valeurs de gravité spécifique d’une substance seule ne nous sont d’aucune utilité si nous ne connaissons pas le matériau ou la substance de référence.

Par exemple, si nous disons que la gravité spécifique d’un matériau est de 1,53, nous ne pouvons pas tirer de conclusion sur la densité ou la gravité spécifique de la substance tant que nous ne savons pas quelle est la substance de référence. Le nombre seul nous indique que la densité de notre substance est 1,53 fois supérieure à la densité de la substance de référence, et nous pourrions également conclure que notre substance coulerait sûrement dans la substance de référence (c’est-à-dire qu’elle ne flotterait pas). Cependant, nous n’aurions toujours aucune idée de la densité ou du poids réel du matériau.

Il pourrait s’agir d’un gaz 1,53 fois plus dense que l’air ou d’une substance 1,53 fois plus dense que l’eau, ce qui représente deux scénarios très différents.

Différence 4 : Ils n’ont pas les mêmes unités

Les unités de densité sont des unités de masse sur des unités de volume ([ρ] = [m]/[V] ou [m].[V] –1 ). Certaines unités courantes de densité sont :

  • kg/m 3 ou kg.m –3
  • g/cm 3 ou g.cm –3
  • g/mL ou g.mL –1
  • g/L ou gL –1

D’autre part, le fait que la densité relative ou gravité spécifique soit une relation entre deux densités ou entre deux poids spécifiques entraîne l’annulation des unités du numérateur et du dénominateur. Par conséquent, la gravité spécifique est une quantité sans dimension (c’est-à-dire qu’elle n’a pas d’unités).

Différence 5 : Mesure

La densité est déterminée expérimentalement indirectement en déterminant la masse d’une substance ou d’un matériau, puis en mesurant ou en calculant son volume, pour finalement appliquer la formule de densité. Pour obtenir des mesures très précises de la densité des liquides, un pycnomètre est généralement utilisé.

Au lieu de cela, la gravité spécifique peut être mesurée directement au moyen d’un hydromètre correctement étalonné ou d’une balance numérique de gravité spécifique.

Résumé des différences entre la densité et la gravité spécifique

Le tableau suivant résume les quatre différences entre la densité et la gravité spécifique expliquées dans les sections précédentes :

Différence Densité Gravité spécifique Définition Relation entre la masse d'une substance et le volume qu'elle occupe dans l'espace.  Relation entre la masse volumique ou le poids spécifique d'une substance et la masse volumique ou le poids spécifique d'une substance de référence, généralement de l'eau à 4 °C et 1 atm de pression.  Symbole En chimie et en biologie, il est généralement représenté par d, tandis qu'en physique et en ingénierie par ρ Il est représenté par SG (qui vient de l'anglais Specific Gravity), S ou GE.  Echelles Représentation en échelle absolue Représentation en échelle relative Unités [m]/[V] ou [m].[V]–1 , par exemple : • kg/m3 ou kg.m–3 • g/cm3 ou g. cm–3 • g/mL ou g.mL–1 • g/L ou gL–1 Elle est sans dimension.  Mesure indirecte.  La masse et le volume d'une substance doivent être déterminés séparément afin de calculer ultérieurement la densité.  Direct.

Les références

Bowles, JE (2000). GRAVITÉ SPÉCIFIQUE DES SOLS (PYCNOMÈTRE) . Université nationale d’Ingéniérie. http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%20OPERATIVOS/Determinacion%20de%20la%20gravedad%20especifica.pdf

González, A. (2021, 2 juin). Gravité spécifique . condamné à perpétuité. https://www.lifeder.com/specific-gravity/

Mettler-Toledo International Inc. (2021, 28 octobre). Qu’est-ce que la densité ? https://www.mt.com/mx/es/home/applications/Application_Browse_Laboratory_Analytics/Density/density-measurement.html

Ruff, B., MA. (2019, 28 novembre). Comment mesurer la gravité spécifique des liquides . wikiHow. https://es.wikihow.com/medir-la-gravedad-espec%C3%ADfica-de-los-l%C3%ADquidos

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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