Il peso specifico e la densità sono correlati in quanto il peso specifico è un rapporto basato su una densità standard utilizzata nella scienza, con l’acqua come densità di base per liquidi e solidi e aria o idrogeno come densità di base per i gas. La densità è la compattezza media di una sostanza, misurata solitamente come libbre per piede cubo (lbs/ft3) o chilogrammi per metro cubo (kg/m3). Dividendo la densità di una sostanza nota per la densità di riferimento dell’acqua si determina il suo peso specifico.
Un esempio della relazione tra peso specifico e densità con i solidi può essere dimostrato osservando la qualità di un elemento come l’oro. L’oro puro ha un peso specifico di 19.33 e una densità solida a una temperatura ambiente di 68° Fahrenheit (20° Celsius) di 19.30 grammi per centimetro cubo (g/cm3). Il motivo per cui questi numeri appaiono così simili è dovuto al punto di riferimento dell’acqua nel calcolo del peso specifico, con la densità dell’acqua a temperatura ambiente molto vicina a 1 g/cm3. In realtà, la densità dell’acqua è 0.99823 g/cm3, il che si traduce in numeri leggermente diversi in peso specifico e densità per i solidi. Esprimere il peso specifico dell’oro in termini più accurati come il rapporto tra la densità dell’oro e quella dell’acqua sarebbe 19.30 g/cm3 diviso per 0.99823 g/cm3 per ottenere un rapporto di 19.33/1.
Le espressioni di peso specifico e densità con i liquidi incorporano la legge di Pascal, che afferma che la pressione in un volume di fluido confinato e incomprimibile è la stessa ovunque. Le considerazioni sulla pressione sono anche prese in considerazione per la densità dei gas utilizzando la legge dei gas ideali, per produrre approssimazioni sullo stato di un gas in base a pressione, volume e temperatura. Con tutti i calcoli del peso specifico, la densità di riferimento dell’aria dovrebbe essere un’atmosfera di 14.7 lb/in2 (101.3 KPa).
Uno dei valori più ovvi dei calcoli del peso specifico e della densità è che il rapporto indica immediatamente se un materiale affonderà o galleggerà nell’acqua. Qualsiasi peso specifico sopra uno è più denso dell’acqua, ma l’alluminio ha un peso specifico di solo 2.7 a temperatura ambiente rispetto ai metalli più pesanti come l’oro. I gas potenzialmente pericolosi utilizzati nell’industria come il silano, che brucia spontaneamente nell’aria, hanno un peso specifico di 1.11. Sapere che è solo leggermente più pesante dell’aria aiuta nella progettazione di sistemi antincendio.
In commercio, le tabelle di densità e peso specifico per vari prodotti chimici hanno una vasta gamma di usi. In gemmologia, il peso specifico di una gemma campione, noto anche come densità relativa, viene confrontato con un riferimento di alta qualità per determinarne il valore. Tali valori vengono anche utilizzati per determinare lo spessore del guscio d’uovo per vedere se le uova sono abbastanza forti da essere processate attraverso il sistema di marketing alimentare, per determinare la resistenza alla compressione del suolo nell’industria delle costruzioni e nell’industria petrolifera per determinare il contenuto energetico del petrolio.