In diesem Artikel wird erläutert, was ein bestimmtes Volumen ist. So finden Sie die Definition eines spezifischen Volumens, wie man ein spezifisches Volumen berechnet und welche Beziehungen es zu anderen physikalischen Größen hat.
Was ist das spezifische Volumen?
Das spezifische Volumen ist das Verhältnis zwischen dem eingenommenen Volumen und der Masse eines Stoffes. Das spezifische Volumen wird also berechnet, indem man das von einem Stoff eingenommene Volumen durch seine Masse dividiert.
Im Allgemeinen wird der Kleinbuchstabe „v“ als Symbol für ein bestimmtes Volumen verwendet.
Die Einheiten des spezifischen Volumens im Internationalen System (SI) sind der Kubikmeter dividiert durch das Kilogramm (m 3 /kg). Allerdings ist auch die Verwendung von Kubikzentimeter geteilt durch Gramm (cm 3 /g) üblich.
Das spezifische Volumen ist eine intensive Eigenschaft, die für jeden Stoff oder jedes Material charakteristisch ist. Mit anderen Worten: Ein Stoff hat unabhängig von seiner Menge immer das gleiche spezifische Volumen. Zwei Teile desselben Materials können also eine unterschiedliche Masse haben, weil eines größer ist als das andere, ihr spezifisches Volumen ist jedoch gleich.
Spezifische Volumenformel
Sobald wir die Bedeutung eines bestimmten Volumens erkennen, werden wir sehen, wie diese physikalische Größe berechnet wird.
Das spezifische Volumen eines Stoffes ist gleich dem Verhältnis zwischen dem von dem Stoff eingenommenen Volumen und der Masse des Stoffes. Daher lautet die spezifische Volumenformel :
Wenn beispielsweise ein Festkörper ein Volumen von 0,35 m 3 einnimmt und eine Masse von 20 kg hat, beträgt das spezifische Volumen des Objekts 0,0175 m 3 /kg (0,35/20=0,0175 ).
Beispiele für bestimmte Bände
Dieser Abschnitt zeigt Beispiele für bestimmte Volumina von Stoffen, die in der Physik und Chemie üblich sind:
- Spezifisches Wasservolumen : 0,001 kg/m 3
- Spezifisches Ölvolumen : 0,00109 kg/m 3
- Spezifisches Stahlvolumen : 0,000127 kg/ m3
- Spezifisches Aluminiumvolumen : 0,00037 kg/m 3
- Spezifisches Kohlenstoffvolumen : 0,00044 kg/ m3
- Spezifisches Kupfervolumen : 0,000112 kg/ m3
- Spezifisches Eisvolumen : 0,00109 kg/ m3
- Spezifisches Glasvolumen : 0,0004 kg/ m3
- Spezifisches Alkoholvolumen : 0,00128 kg/ m3
- Spezifisches Quecksilbervolumen : 0,0000736 kg/m 3
- Spezifisches Luftvolumen : 0,816 kg/m 3
- Spezifisches Sauerstoffvolumen : 0,714 kg/m 3
- Spezifisches Kohlendioxidvolumen : 0,506 kg/m 3
Beachten Sie, dass diese spezifischen Volumenwerte Näherungswerte sind und je nach Temperatur, Druck, Probenzusammensetzung usw. leicht variieren können.
Beachten Sie auch, dass sich der Wert des spezifischen Volumens je nach Zustandsart des Stoffes erheblich ändert. Somit haben Gase ein größeres spezifisches Volumen als Flüssigkeiten und Feststoffe.
Spezifisches Volumen und Dichte
Spezifisches Volumen und Dichte hängen mathematisch zusammen, da das spezifische Volumen gleich dem Volumen geteilt durch die Masse ist und andererseits die Dichte gleich der Masse geteilt durch das Volumen ist. Daher ist das spezifische Volumen der multiplikative Kehrwert der Dichte .
So kann aus der Dichte das spezifische Volumen berechnet werden und umgekehrt kann auch die Dichte eines Stoffes bestimmt werden, wenn sein spezifisches Volumen bekannt ist.
Spezifisches Volumen und spezifisches Gewicht
Die spezifische Dichte ist das Verhältnis zwischen dem Gewicht eines Stoffes und seinem Volumen. Obwohl sie ähnliche Namen haben, handelt es sich bei spezifischem Volumen und spezifischem Gewicht um zwei unterschiedliche physikalische Größen.
Allerdings ist auch das spezifische Gewicht ein Merkmal jedes Stoffes, ebenso wie das spezifische Volumen. Mit anderen Worten: Jeder Stoff hat ein anderes spezifisches Volumen und spezifisches Gewicht.