Specifická hmotnost – měrná tíha, jednotka N/m³ a převody

Specifická hmotnost jako měrná tíha

Specifická hmotnost na této stránce znamená měrnou tíhu: tíhovou sílu připadající na jednotku objemu.

Specifická hmotnost neboli měrná tíha, značka γ, vyjadřuje, jak velkou tíhovou sílu má daná látka v jednotce objemu. V soustavě SI se používá newton na metr krychlový, tedy N·m⁻³. Protože jde o tíhu, nikoli o hmotnost, hodnota závisí také na tíhovém zrychlení.

Vztah k hustotě ρ je:

γ = ρ · g

γ: měrná tíha (specifická hmotnost) v N·m⁻³
ρ: hustota v kg·m⁻³
g: standardní tíhové zrychlení v m·s⁻²

Například voda s hustotou přibližně 1 000 kg·m⁻³ má při tomto zrychlení měrnou tíhu přibližně 9 807 N·m⁻³.

Jak tabulku používat

Koeficient v tabulce udává, kolika N·m⁻³ odpovídá jedna jednotka v daném řádku. Například koeficient 9,80665 u jednotky kp·m⁻³ znamená, že 1 kp·m⁻³ = 9,80665 N·m⁻³.

U angloamerických jednotek je v tabulce použita libra síly lbf. Samotná zkratka lb může označovat hmotnostní libru, proto je u měrné tíhy přesnější zápis lbf·ft⁻³ nebo lbf·in⁻³.

Převodní tabulka specifické hmotnosti

Převodní tabulky veličiny *specifická hmotnost*
Jednotka	Zkr.	Koeficient	Poznámka
newton na metr krychlový	N·m⁻³	1	Odvozená jednotka SI
megapond na metr krychlový	Mp·m⁻³	9 806,65	1 Mp = 1 000 kp
kilopond na metr krychlový	kp·m⁻³	9,80665	1 kp odpovídá tíze 1 kg při standardním tíhovém zrychlení
kilopond na decimetr krychlový	kp·dm⁻³	9 806,65
pond na decimetr krychlový	p·dm⁻³	9,80665
kilopond na centimetr krychlový	kp·cm⁻³	9,80665 × 10⁶
pond na centimetr krychlový	p·cm⁻³	9,80665 × 10³
libra síly na stopu krychlovou	lbf·ft⁻³	157,088	Častá technická jednotka v angloamerické literatuře
libra síly na palec krychlový	lbf·in⁻³	271 447	Zaokrouhleno

Zdroj původní tabulky: Energetik. Přepočty a značení jednotek redakčně upraveny.

Koeficient: Udává násobek vůči jednotce N·m⁻³. Pro převod z uvedené jednotky na N·m⁻³ vynásobte hodnotu koeficientem. Pro opačný převod hodnotu v N·m⁻³ koeficientem vydělte.

Podrobná nápověda – další informace, jak převádět jednotky pomocí tabulky převodních koeficientů.

V praxi

Specifická hmotnost se používá zejména v hydraulice, stavební mechanice, geotechnice a technických výpočtech. Typickým příkladem je hydrostatický tlak sloupce kapaliny:

p = γ · h

p: tlak [Pa]
γ: měrná tíha kapaliny [N·m⁻³]
h: výška sloupce [m]

Pro vodu s hodnotou přibližně 9 807 N·m⁻³ vychází tlak desetimetrového sloupce přibližně 98 070 Pa.

Orientační technické hodnoty:

voda při teplotě blízké 4 °C: přibližně 9 807 N·m⁻³
voda při 20 °C: přibližně 9 790 N·m⁻³
mořská voda: přibližně 10 050 N·m⁻³
ocel: přibližně 77 000 N·m⁻³
hliník: přibližně 26 500 N·m⁻³
beton: přibližně 23 000 až 24 000 N·m⁻³
vzduch při 0 °C a normálním tlaku: přibližně 12,7 N·m⁻³

Uvedené hodnoty jsou orientační. Závisí na teplotě, tlaku, chemickém složení, vlhkosti, pórovitosti a u sypkých nebo stavebních materiálů také na zhutnění a způsobu zpracování.

Časté otázky

Jaká je jednotka specifické hmotnosti?: Jednotkou specifické hmotnosti neboli měrné tíhy je newton na metr krychlový, tedy N·m⁻³. Jde o složenou odvozenou jednotku SI. Starší jednotkou je kilopond na metr krychlový: 1 kp·m⁻³ = 9,80665 N·m⁻³.
Jaký je rozdíl mezi specifickou hmotností a hustotou?: Hustota ρ v kg·m⁻³ udává hmotnost na objem. Specifická hmotnost, přesněji měrná tíha, γ v N·m⁻³ udává tíhovou sílu na objem. Platí vztah γ = ρ · g.
Jaká je specifická hmotnost vody?: Specifická hmotnost vody při teplotě blízké 4 °C je přibližně 9 807 N·m⁻³, pokud použijeme standardní tíhové zrychlení. Při 20 °C je o něco nižší, přibližně 9 790 N·m⁻³.
Jak převést kp·m⁻³ na N·m⁻³?: Hodnotu v kp·m⁻³ vynásobte číslem 9,80665. Obráceně hodnotu v N·m⁻³ vydělte číslem 9,80665. Například 7 850 kp·m⁻³ odpovídá přibližně 77 000 N·m⁻³.

Související převody a tabulky

Hustota – hmotnost na jednotku objemu
Síla – newton, kilopond a další jednotky síly
Tlak – souvisí s výpočtem hydrostatického tlaku
Objem – jednotky objemu používané ve jmenovateli
Hustota vody – přesnější hodnoty podle teploty

Poznámka k názvosloví: stránka Měrná hmotnost může být v praxi chápána různě. V moderním odborném textu je vhodné odlišovat hustotu, tedy hmotnost na objem, od měrné tíhy, tedy tíhové síly na objem.