Vous découvrirez ici ce qu'est la densité spécifique et quelle est sa formule. L'article explique comment calculer la densité spécifique d'une substance à l'aide d'un exemple. De plus, vous pourrez voir les applications réelles de la densité spécifique.
Qu'est-ce que la densité spécifique ?
La densité spécifique est le rapport entre la densité d'une substance et la densité de l'eau . Par conséquent, pour calculer la densité spécifique d’une substance, sa densité doit être divisée par la densité de l’eau.
En général, pour calculer la densité spécifique, on prend comme référence la densité de l'eau à 4ºC, qui est de 1000 kg/m 3 .
La densité spécifique n'a pas d'unités , puisque pour obtenir la densité spécifique d'un matériau, deux grandeurs sont divisées avec les mêmes unités. Autrement dit, puisque les mêmes unités apparaissent au numérateur et au dénominateur de la formule, elles s’annulent et, par conséquent, la densité n’a pas d’unités définies.
La gravité spécifique est également connue sous le nom de densité relative . En fait, il est actuellement recommandé d'utiliser le terme spécifique uniquement pour les grandeurs divisées par la masse du matériau, mais certains scientifiques utilisent le concept de densité spécifique dans leurs publications. Logiquement, cela vient de l'influence de l'anglais ( spécificité ).
Formule de densité spécifique
La densité spécifique d'une substance est égale à sa densité divisée par la densité de l'eau. La formule pour calculer la densité d’une substance est donc :
Où 
est la densité de la substance à étudier et 
est la densité prise comme référence, qui pour les solides et les liquides est généralement prise comme la densité de l'eau. à 1 atm et 4ºC (environ 1000 kg/m 3 ) et pour les gaz la densité de l'air à 1 atm et 0ºC (environ 1,29 kg/m 3 ).
Ainsi, la densité spécifique de l'eau est 1, puisque dans son calcul la densité de l'eau est divisée par elle-même et tout nombre divisé par lui-même donne l'unité.
A titre d'exemple, nous allons trouver la densité spécifique du mercure, dont la densité est de 13534 kg/m 3 . Pour cela il suffit de diviser la valeur de sa densité par la densité de l'eau :
Gardez à l’esprit que pour calculer la densité spécifique d’une substance, les deux densités doivent être exprimées dans les mêmes unités, sinon le calcul sera erroné.
Nous venons de voir comment la densité spécifique d'une substance est calculée théoriquement, mais elle peut également être déterminée expérimentalement avec un pycnomètre ou un densimètre.
A quoi sert la densité spécifique ?
Après avoir vu la définition de la densité spécifique et sa formule, dans cette section nous analyserons à quoi sert cette grandeur physique.
La densité spécifique est utilisée pour déterminer si un matériau flottera ou non dans l’eau. Si la densité du matériau est inférieure à 1, cela signifie que le matériau flottera sur l'eau. À l’inverse, si la densité est supérieure à 1, le matériau coulera.
D'autre part, en ingénierie, la valeur de la densité spécifique est utilisée pour dimensionner correctement les pompes centrifuges.
De même, les géologues et les minéralogistes utilisent la gravité spécifique pour déterminer la teneur en minéraux d'une roche ou d'un autre échantillon. De même, les gemmologues utilisent la gravité spécifique pour identifier les pierres précieuses.