Peso específico El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen. Como aclararemos en otro apartado, esta definición es considerada hoy día como obsoleta y r eprobable, siendo su denominación correcta la de densidad de peso. Se calcula dividiendo el peso de u n cuerpo o porción de materia entre el volumen que éste ocupa.
Dónde: = peso específico = es el peso de la sustancia = es el volumen que la sustancia ocupa = es la densidad de la sustancia = es la aceleración de la gravedad Unidades: y y
En el Sistema Internacional de Unidades, se expresa en n ewton ewton por metro cúbico (N/m³). En el Sistema Técnico, se mide en kilogramos fuerzas fuerzas por metro cúbico (kgf /m³).
Como el kilogramo fuerza representa el peso de un kilogramo, en la Tierra, esta magnitud expresada en kgf /m³ tiene el mismo valor numérico que la densidad expresada en kg/m³. Como vemos, está íntimamente ligado a la densidad y de fácil manejo en unidades terrestres, terrestres, aunque confuso en el S.I. de Unidades. Como consecuencia de ello, su uso está muy limitado e incluso resulta incorrecto en la Física. Aclaración El término específico, aplicado a una magnitud física, significa por unidad de ma sa.1 Otros usos del término específico no se permiten en el contexto del Sistema Internacional de Unidades y, en consecuencia, son reprobables. De acuerdo con la n ormativa del Bureau International des Poids et Mesures, es reprobable el término peso específico, ya que su significado sería peso sería peso por unidad de masa, masa, esto es newtons por kilogramo (N kg -1); en tanto que el que erróneamente se le asigna es el de peso por unidad de volumen, o sea, newtons por metro cúbico (N m-3) (densidad de peso sería su denominación correcta). RELACIÓN ENTRE EL PESO ESPECÍFICO Y LA DENSIDAD. El peso específico y la densidad son evidentemente magnitudes distintas como se ha podido comparar a través de las deficiniones que se dieron en la parte de arriba, pero entre ellas hay una íntima relación, que se va a describir a continuación. Se recordará que el peso de un cuerpo es igual a su masa por la aceleración de la gravedad: P=
m .g
Pues bien, sustituyendo esta expresión en la definición del peso específico y recordando que la densidad es la razonm/V , queda: P e=
p/v= m.g /V = m/V . g = d.g
El peso específico de una sustancia es igual a su densidad por la aceleración de la gravedad. Como hemos mencionado las unidades, la unidad clásica de densidad (g/cm3) tiene la ventaja de ser un número pequeño y fácil de utilizar. Lo mismo puede decirse del kp/cm3 como unidad de peso específico, con la ventaja de que numé .
El peso específico es una medida de concentración de materia al igual que l a densidad pero hay que t ener cuidado de confundirla con ésta, confundirlas sería equivalente a confundir "peso" con "masa". . Mientras que el peso específico¹ se define como Peso por unidad de volumen, la densidad se define como Masa por unidad de volumen² . Así, el peso específico está dado por la relación: = P/V ( = peso específico; P = peso del cuerpo y V = volumen). Típicamente se da en kilogramos-peso por litro o gramos-peso por centímetro cúbico (o mililitro) pero en el Sistema Internacional, la unidad que corresponde es el Newton por metro cúbico que en la práctica invita poco a usar debido a que el Newton es una unidad de fuerza pequeña mientras que el metro cúbico es un volumen muy grande. Así el agua tiene un peso específico de 1 kg-f / lt ; significa que 1 litro de agua pesa 1 kilo-fuerza; equivalentemente, el peso específico del agua es de 9.8 Newton / lt o bien 1 g-f / cm³ (suele escribirse 1 g-f / cc un gramo fuerza por centímetro cúbico, o también 1 g-f / cc) , o también 9800 Newton / m³. . La densidad, en cambio, está dada por: = M / V ( = densidad, M = masa, V = volumen). Típicamente la masa se da en Kg (kilo-masa) por litro o gr por centímetro cúbico pero en el Sistema Internacional la unidad es kg / m³. Así, el agua tiene una densidad de 1 kg / lt (1 litro de agua tiene una masa de 1 kilo, o bien, 1 kilo de agua ocupa un volumen de 1 litro) = 1 g / cc (1 gramo de agua ocupa 1 centímetro cúbico) = 1000 kg / m³ (en unidades del S.I.). . Debido a que el peso de un cuerpo varía según donde se encuentre (no pesas lo mismo acá en La Tierra que en la Luna o en Júpiter) mientras que la masa es constante, se prefiere el uso de la densidad. ACLARACIONES ADICIONALES ¹ Suele usarse para simbolizar el peso específico: letras griegas como rho (, ) o gamma () aunque también se usa "p.e.". Yo suelo usar la primera () ² Para simbolizar la densidad suele usarse la letra "d" o la griega delta () pero no es raro que usen rho o gamma confundiendo a algunos con el peso específico. Yo suelo usar delta. ³ Debido a que Peso = Masa x gra vedad, una relación muy conocidad entre Peso específico () y Densidad () es: = .gricamente, coinciden la densidad expresada en g/cm3 con el peso específico expresado en kp/dm3.
peso específico: Relación entre la densidad de una sustancia y la de otra, tomada como patrón, generalmente para sólidos y líquidos se emplea el agua destilada y para gases, el aire o el hidrógeno. También llamado gravedad específica.
Medidas del peso específico
Los
métodos de medida del peso específico se basan en el principio de Arquímedes y consisten en medir el peso en aire del mineral P y posteriormente el peso de dicho mineral sumergido en agua P(agua). A continuación se presenta un esquema de una balanza hidrostática clásica.
Podreremos determinar el peso específico mediante la fórmula:
La
utilización de líquidos más densos y con menor fuerza de tensión superficial para esta medida permite realizar la determinación del peso específico de minerales con más precisión. En este caso en la fórmula anterior hay que introducir el valor de la densidad del líquido usado:
Las
muestras a estudiar deberán ser homogéneas y puras, compactas y sin microgrietas o microcavidades que pudiesen contener fluidos o gases que reduzcan el peso específico a medir. Normalmente se requiere un volumen cercano a 1 cm 3 de muestra. A partir de dicho principio se emplean diversos procedimientos de medida: La
balanza de Jolly en los que se miden los pesos en función del alargamiento de un muelle helicoidal. La balanza de Penfield, donde el peso específico se determina por la posición de pesas en el brazo derecho graduado.
La
balanza de Berman, de tipo torsión, se emplea para pequeñas partículas de menos de 25 mg. Si bien las medidas son muy precisas requiere una corrección por efecto de la temperatura. El Picnómetro empleado en los casos en los que no se disponga de suficiente cantidad de muestra para emplear los métodos anteriores. Consiste, básicamente, en una botella de vidrio con un tapón de ese mismo material esmerilado y atravesado por un fino orificio capilar. Se pesa inicialmente el picnómetro vacío con su tapón (P), se introduce entonces el mineral a medir y se vuelve a pesar (M). Tras rellenar completamente el recipiente con agua destilada se mide de nuevo (S) y por fin se vacía el picnómetro y se rellena unicamente con agua destilada obteniéndose el peso W. El peso específico vendrá dado por:
Peso específico = (M - P) / W + (M - P) - S
El método de juego de liquidos densos permite por flotación selectiva determinar, aproximadamente, el peso específico de un mineral. Partiendo de un líquido de densidad relativamente alta, bromoformo (2.89) o yoduro de metileno (3.33), y disolviendo los mismos se puede conseguir un conjunto de disoluciones patrón, en los que el mineral flotará cuando su peso específico sea menor al del líquido y se hundirá cuando sea mayor. Este método se emplea también para separar especies minerales con diferentes densidades relativas. A base de soluciónes de líquidos densos se puede obtener igualmente las medidas de peso específico de gran presición. Para eso hay que partir del líquido con el peso específico alto, donde el grano de mineral estará flotando. Luego se añade el diluyente a gotas, hasta obtener una solución del mismo peso específico que el mineral. En este momento el grano del último quedará en suspensión, sin hundirse ni flotar. Para medir el peso específico del líquido obtenido se puede utilizar una balanza hidrostática con un patrón de peso específico conocido:
Existe también una balanza especial, basada en el mismo método, donde la medida del peso específico del líquido viene directamente de la posición de las pesas en el brazo de la balanza (balanza Westfal)
El Peso Específico es un parámetro y el en sí ES una propiedad de las sustancias. (Al igual que la densidad...) Se trata de una magnitud INTENSIVA es decir que no depende de la cantidad de sustancia que se tenga, 10 litros de agua pura, potable, en la superficie terrestre al nivel del mar, en condiciones promedio de gravedad, pesan 10 kp (kilopondios) o 102 N (newtons, peso aproximado) por lo que su peso específico es: Pe(agua pura) = 1 kp / dm³ = 9.81 N / dm³ = 1 kgf / dm³ pero en MKS: Pe = 9807 N / m³ y se mantendrá ya sea que tenga 5 m³, o 5000 m³, o 1 km³. Pero ser intensivo es una característica de esta propiedad de la materia, NO una "propiedad de la propiedad". Otras cosas que podemos decir del peso específico es su definición y su concepto, pero tampoco estaremos hablando de las propiedades del peso específico por lo mismo que expliqué arriba. Definición: el peso específico es la relación entre el peso y el volumen de un cuerpo o de una cantidad dada de sustancia. Se interpreta como el peso por unidad de volumen que tiene la sustancia que lo compone. La definición es prácticamente su interpretación como puede verse. En el sistema MKS o SI la unidad es N/m³ (Newton por metro cúbico).
