Sådan beregnes specifik tyngdekraft:Nøgleformler og praktisk vejledning

Af Paul Dohrman
Opdateret 24. marts 2022

Hvad er vægtfylde?

Vægtfylde er forholdet mellem et stofs densitet og densiteten af vand ved 4°C og 1atm. Fordi vands massefylde er 1.000gcm⁻³ under disse forhold, er den specifikke vægt af et materiale numerisk lig med dets massefylde i gram pr. kubikcentimeter til fire signifikante cifre. Som et dimensionsløst forhold har densitet ingen enheder.

Relativ massefylde vs. specifik vægtfylde

Udtrykket "relativ tæthed" er en generalisering, der kan bruge enhver referencevæske. Når vand er referencen, er relativ massefylde synonymt med vægtfylde.

Påvirkning af temperatur og tryk

Både referencen og teststoffet skal måles ved samme temperatur og tryk. En ændring på 15°C kan ændre vandtætheden med ca. 0,0018gcm⁻³ (0,999973gcm⁻³ ved 4°C mod 0,998203gcm⁻³ ved 20°C). Derfor kræver nøjagtige SG-beregninger eksplicitte betingelser.

Specifik vægt:Et relateret koncept

Specifik vægt (eller vægtdensitet) er vægten af et stof pr. volumenenhed. Det er lig med tæthed ganget med den lokale tyngdeacceleration og har enheder (f.eks. Ncm⁻³). I modsætning til specifik vægt er specifik vægt ikke dimensionsløs.

Særlig tyngdekraft og opdrift

Vægtfylde bestemmer, om en genstand vil flyde eller synke i referencevæsken. Hvis SG>1, er objektet tættere end vand og vil synke; hvis SG<1, vil det stige, indtil det fortrænger et volumen vand, hvis masse er lig med dets. Dette er en direkte konsekvens af Archimedes’ princip.

Almindelige misforståelser

Selv et tæt materiale som jern kan flyde, hvis dets form tillader det at fortrænge nok vand til at balancere dets vægt. En afrundet, hul jernskål kan for eksempel forblive flydende. Dette forklarer, hvorfor skibe er bygget af materialer med høj densitet, men alligevel forbliver flydende.

Måling af vægtfylde med et pyknometer

Et pyknometer er en præcis laboratoriebeholder, der bruges til at bestemme væskers vægtfylde. Den indeholder et kapillarrør i proppen for at eliminere overfladespændingseffekter på volumenmålingen. Ved at veje pyknometeret fyldt med vand og derefter med testvæsken, kan massefylden – og dermed densiteten – beregnes uden behov for en uafhængig volumenmåling, hvilket forbedrer nøjagtigheden.