특정중량

단위 중량으로 알려진 특정 중량은 물질의 단위 부피 당 중량이다.

일반적으로 사용되는 값은 4 °C(39 °F)에서 지구의 물의 특정 중량으로, 입방미터당 9.807 킬로와톤 또는 입방피트당 62.43 파운드 힘이다.^[1]

종종 혼동의 원천은 특정한 비중, 덜 종종 덜 특정한 무게라는 용어가 상대적 밀도에 사용된다는 것이다. 특정 무게의 공통 기호는 $그리스$ 문자 감마(Gamma)이다.

정의

물질의 특정 중량 $γ$ 은 그 밀도 $ρ$ 과 표준 중력의 산물로 정의된다. $g$ :

\displaystyle \cHE =\rho \,g}

재료의 밀도는 단위 부피 당 질량으로 정의되며, 일반적으로 kg/m³ 단위로 측정된다. 표준 중력은 중력에 의한 가속이며, 보통 m/s² 단위로 주어지며, 지구에서는 보통 9.81 m/s로² 취한다.

밀도와 달리 특정 중량은 물질의 고정된 특성이 아니다. 위치에 따라 달라지는 중력 가속도의 가치에 따라 달라진다. 또한 압력은 물질의 체적 변수에 따라 값에 영향을 미칠 수 있지만 일반적으로 중간 압력에서는 다른 요인보다 유의미한 영향을 덜 받는다.^[2]

적용들

유체역학

유체 역학에서, 특정한 무게는 유체의 단위 부피에 중력에 의해 발휘되는 힘을 나타낸다. 이러한 이유로 단위는 단위 부피당 힘(예: N³/m 또는 lbf/ft³)으로 표현된다. 특정 중량은 유체의 특징적인 특성으로 사용될 수 있다.^[2]

토양역학

구체적인 무게는 토공 문제를 해결하기 위한 토양의 속성으로 자주 사용된다.

토양 역학에서 특정 중량은 다음을 가리킬 수 있다.

Moist unit weight

토양의 보이드 공간에 물과 공기가 모두 포함되어 있을 때 토양의 단위 중량은 다음과 같다.

\gamma ={\frac {(1+w)G_{s}\gamma _{w}{1+e}}}

어디에

$γ$ 은 소재의 촉촉한 단위중량
$γ$ 는_w 물의 단위중량이다.
$w$ 는 재료의 수분함량이다.
$G$ 는_s 고체의 특정한 중력이다.
$e$ 는 보이드 비율이다.

Dry unit weight

토양의 모든 빈 공간이 물이 없이 공기로 완전히 채워질 때 토양의 단위 무게. 건조 단위 중량의 공식은 다음과 같다.

{\d}={\frac {G_{s}\gamma_{w}}{w}}{1+e}={\frac {\gamma }{1+w}}}}}

어디에

$γ$ 은 소재의 촉촉한 단위중량
$γ$ 는_d 재료의 건조 단위 중량이다.
$γ$ 는_w 물의 단위중량이다.
$w$ 는 재료의 수분함량이다.
$G$ 는_s 고체의 특정한 중력이다.
$e$ 는 보이드 비율이다.

Saturated unit weight

토양의 모든 빈 공간이 공기 없이 완전히 물로 채워질 때 토양의 단위 무게. 포화 단위 중량의 공식은 다음과 같다.

\gamma _{s}={\frac {(G_{s}+e)\gamma _{w}{1+e}}}

어디에

$γ$ 은_s 재료의 포화 단위 중량이다.
$γ$ 는_w 물의 단위중량이다.
$G$ 는_s 고체의 특정한 중력이다.
$e$ 는 보이드 비율이다^[3].

Submerged unit weight

포화 단위 중량과 물의 단위 중량의 차이.^[4] 그것은 종종 토양에서의 효과적인 스트레스의 계산에 사용된다. 물에 잠긴 단위 중량의 공식은 다음과 같다.

\property '=\pair_{s}-\pair_{w}}

어디에

$γ'$ 은 재료의 물에 잠긴 단위 중량이다.
$γ$ 은_s 재료의 포화 단위 중량이다.
$γ$ 는_w 물의 단위중량이다.

토목공학과 기계공학

토목 공학 및 기계 공학에서 특정 하중을 운반하도록 설계된 구조물의 중량을 결정하기 위해 특정한 중량을 사용할 수 있다.

물의 특정 중량

표준 해수면 대기압에서 물의 특정 중량(금속 단위)

온도(°C)	특정중량(kN/m³)
0	9.805
5	9.807
10	9.804
15	9.798
20	9.789
25	9.777
30	9.765
40	9.731
50	9.690
60	9.642
70	9.589
80	9.530
90	9.467
100	9.399

표준 해수면 대기압에서 물의 특정 중량(영어 단위)

온도(°F)	특정 중량(lbf/ft³)
32	62.42
40	62.43
50	62.41
60	62.37
70	62.30
80	62.22
90	62.11
100	62.00
110	61.86
120	61.71
130	61.55
140	61.38
150	61.20
160	61.00
170	60.80
180	60.58
190	60.36
200	60.12
212	59.83

특정 공기의 중량

표준 해수면 대기압에서 특정 공기의 중량(금속 단위)

온도(°C)	특정중량(N/m³)
−40	14.86
−20	13.86
0	12.68
10	12.24
20	11.82
30	11.43
40	11.06
60	10.4
80	9.81
100	9.28
200	7.33

표준 해수면 대기압에서 특정 공기의 중량(영어 단위)

온도(°F)	특정 중량(lbf/ft³)
−40
−20	0.0903
0	0.08637
10	0.08453
20	0.08277
30	0.08108
40	0.07945
50	0.0779
60	0.0764
70	0.07495
80	0.07357
90	0.07223
100	0.07094
120	0.06849
140	0.0662
160	0.06407
180	0.06206
200	0.06018
250	0.05594

참조

^ 국가 공학 및 측량 검사자 협의회(2005년). 엔지니어링 제공 참조 핸드북(7차 개정)의 기초 사항. ISBN 1-932613-00-5.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f 피네모어, J. E. (2002) 엔지니어링 응용 프로그램을 지원하는 유체역학. 뉴욕: 맥그로우 힐. ISBN 0-07-243202-0
^ 다스, 브라자 M. (2007) 지질공학의 원리. 캐나다: 크리스 카슨. ISBN 0-495-07316-4.
^ Transstec Group, Inc.(2012년). 토양에 대한 기본 정의 및 용어. [1](2012년 12월 7일 페이지 조회)

외부 링크

[FE-1] 국가 공학 및 측량 검사자 협의회(2005년). 엔지니어링 제공 참조 핸드북(7차 개정)의 기초 사항. ISBN 1-932613-00-5.

[fluids-2] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f 피네모어, J. E. (2002) 엔지니어링 응용 프로그램을 지원하는 유체역학. 뉴욕: 맥그로우 힐. ISBN 0-07-243202-0

[soils-3] 다스, 브라자 M. (2007) 지질공학의 원리. 캐나다: 크리스 카슨. ISBN 0-495-07316-4.

[Intelligent_Compaction-4] Transstec Group, Inc.(2012년). 토양에 대한 기본 정의 및 용어. [1](2012년 12월 7일 페이지 조회)

[1]

[2]

[3]

[4]

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