比重量

比重量(),也称為单位重(量)()、重量密度(weight density),是指物质单位体积的重量。

水在地球上4°C时的单位重量约为9.807 kN/m3或62.43 lbf/ft3,是一常用的數值。

單位重量通常会用希腊字母“γ”来表示。

定義
一物質的比重量(γ)定義為該物質密度(ρ)與標準重力(g)的乘積。

\gamma=\rho\,g

物質密度的定義為單位體積的質量,通常以kg/m3為單位。標準重力是重力造成的加速度,通常以m/s2為單位,地球上的標準重力計為9.81 m/s2。

比重量與密度有所不同,並不是物質的固定性質,而是取決於重力加速度的數值,會因測量的所在地而有所不同。

應用
流體力學
在流體力學中,比重量代表重力於單位體積液體所施加的力。因此,比重量的單位是以每單位體積所受的力來表示(例:N/m3 或 lbf/ft3)。比重量可視為液體的一種性質。

土力學
比重量是一個經常用來解決土方工程的土壤性質。在土力學中,比重量可能指:

  • 濕單位重(\gamma:含水和空氣的土壤的單位重量,公式為

  \gamma = \frac{(1+w)G_s\gamma_w}{1+e},其中

   是水的單位重量

   是含水量

   是土壤固體的比重

   是孔隙率

  • 乾單位重(\gamma_{d}:當土壤中的孔隙只有空氣並且沒有水時的單位重,公式為

  \gamma_d = \frac{G_s\gamma_w}{1+e} = \frac{\gamma}{1+w},其中

  是濕單位重

  是水的單位重量

  是含水量

  是土壤固體的比重

  是孔隙率

  • 飽和單位重(\gamma_{s}:土壤中的孔隙完全被水填滿時的單位重,公式為

  \gamma_s = \frac{(G_s+e)\gamma_w}{1+e},其中

  是水的單位重量

  是土壤固體的比重

  是孔隙率

  • 浸水單位重(\gamma\prime:土壤中的孔隙完全被水填滿時的單位重,經常用於計算土壤的有效應力,公式為

: \gamma^{'} = \gamma_s - \gamma_w,其中
: 是飽和單位重
: 水的單位重量

土木及機械工程
在土木工程和機械工程中,比重量可用於確定一結構體在承載負荷,並且維持在不發生變形之下的重量。

常用比重量
水的比重量
空氣的比重量
参见

  • 密度
  • 比重
  • 相对密度

参考资料

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