比重量

提示：此条目的主题不是比重或密度。

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

比重量
常見符號	γ
国际单位	N/m3
從其他物理量的推衍	${\displaystyle \gamma =\rho \,g}$
因次	${\displaystyle {\mathsf {M}}{\mathsf {L}}^{-2}{\mathsf {T}}^{-2}}$

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。^[1]

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。

${\displaystyle \gamma =\rho \,g}$

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。^[2]

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（${\displaystyle \gamma }$）：含水和空氣的土壤的單位重量，公式為

　　${\displaystyle \gamma ={\frac {(1+w)G_{s}\gamma _{w}}{1+e}}}$，其中

　　γ_w 是水的單位重量

　　w 是含水量

　　G_s 是土壤固體的比重

　　e 是孔隙率

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

　　${\displaystyle \gamma _{d}={\frac {G_{s}\gamma _{w}}{1+e}}={\frac {\gamma }{1+w}}}$，其中

　　γ是濕單位重

　　γ_w是水的單位重量

　　w是含水量

　　G_s是土壤固體的比重

　　e是孔隙率

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

　　${\displaystyle \gamma _{s}={\frac {(G_{s}+e)\gamma _{w}}{1+e}}}$，其中

　 γ_w是水的單位重量

　　G_s是土壤固體的比重

　　e是孔隙率^[3]

• 浸水單位重（${\displaystyle \gamma \prime }$）：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^[4]，公式為

${\displaystyle \gamma ^{'}=\gamma _{s}-\gamma _{w}}$，其中

γ_s 是飽和單位重

γ_w 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

溫度(°C)	比重量 (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
水於標準海平面大氣壓下的比重量（公制）[2]

溫度(°F)	比重量 (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
水於標準海平面大氣壓下的比重量（英制）[2]

空氣的比重量

溫度(°C)	比重量 (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
空氣於標準海平面大氣壓下的比重量（公制）[2]

溫度(°F)	比重量 (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
空氣於標準海平面大氣壓下的比重量（公制）[2]

参见

• 密度
• 比重
• 相对密度

参考资料

1. Engineering, [National Council of Examiners for; Surveying]. Fundamentals of engineering : supplied-reference handbook 6th ed. Clemson, SC: National Council of Examiners for Engineering and Surveying. 2003. ISBN 1-932613-00-5. 引文格式1维护：冗余文本 (link)
2. Finnemore, J. E. (2002). Fluid Mechanics with Engineering Applications. New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-243202-0.
3. Das, Braja M. (2007). Principles of Geotechnical Engineering. Canada: Chris Carson. ISBN 0-495-07316-4.
4. The Transtec Group, Inc. (2012). Basic Definitions and Terminology of Soils. http://www.intelligentcompaction.com/downloads/IC_RelatedDocs/SoilCmpct_Basic%20definitions%20of%20Soils.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆） (Page viewed December 7, 2012