Il peso specifico, chiamato anche peso unitario o talvolta densità ponderale, descrive il peso di una sostanza rispetto al suo volume. È spesso usato come proprietà caratteristica dei fluidi e dei terreni rispettivamente nei campi della meccanica dei fluidi e della meccanica del suolo. Il peso specifico di una determinata sostanza non è costante: può cambiare in base alla temperatura e alla pressione.
La lettera greca minuscola gamma, che assomiglia a una “y”, di solito rappresenta il peso specifico nelle equazioni. Tipicamente, l’equazione “gamma = rho*g” viene utilizzata per calcolare i pesi specifici. Rho, una lettera greca che sembra una “p” arrotondata, rappresenta la densità della sostanza, la massa della sostanza rispetto al suo volume. A volte chiamata costante locale, “g” rappresenta l’accelerazione dovuta alla gravità, che è di 32.2 piedi al secondo quadrato (circa 9.81 metri al secondo quadrato) sulla superficie terrestre.
Le unità standard di densità sono lumache per piede cubo (lumache/ft^3) o libbre-massa per piede cubo (lbm/ft^3) in unità imperiali e chilogrammi per metro cubo (kg/m^3) in unità metriche. La costante “g” è misurata in piedi al secondo quadrato (ft/s^2) o metri al secondo quadrato (m/s^2). Moltiplicando la densità per “g” si ottengono unità di libbre-forza per piede cubo (lbf/ft^3) o Newton per metro cubo (N/m^3).
Ad esempio, l’acqua ha una densità di 1,000 kg/m^3 in unità metriche. Moltiplicando per 9.81 m/s^2 si ottiene un peso specifico di 9,810 N/m^3. In unità imperiali, la densità dell’acqua è 1.94 slugs/ft^3 e moltiplicando per 32.2 ft/s^2 si ottiene 62.4 lb/ft^3. Tuttavia, questo calcolo non viene utilizzato quando la densità viene misurata in libbre. Una libbra di massa è equivalente a una libbra di forza, quindi se una sostanza ha una densità di 10 lbf/ft^3, avrà un peso specifico di 10 lbf/ft^3.
Quando viene utilizzato in riferimento ai terreni, il peso specifico è generalmente indicato come peso unitario ed è calcolato in modo leggermente diverso. In genere, per i campioni di suolo vengono calcolati due tipi di peso unitario: il peso unitario sfuso e il peso unitario secco. Il peso unitario sfuso è il peso unitario del campione quando i pori del terreno contengono sia aria che acqua. Per determinare il peso unitario a secco, vengono utilizzate apparecchiature di laboratorio per asciugare completamente un campione di terreno in modo che non contenga acqua. Il peso unitario alla rinfusa è definito come il peso totale diviso per il volume totale, mentre il peso unitario a secco è il peso a secco diviso per il volume totale.
La densità cambia in base alla pressione e alla temperatura e, poiché il peso specifico si basa sulla densità, può anche cambiare. La densità diminuisce all’aumentare della temperatura perché le molecole nella sostanza si allontanano di più. La densità aumenta all’aumentare della pressione perché la pressione costringe le molecole ad avvicinarsi l’una all’altra.