Para determinar a quantidade de álcool da cerveja que fabricam, os cervejeiros comparam o peso específico da cerveja antes e depois da fermentação.

O peso específico é uma medida de densidade de um líquido em relação à densidade da água. A densidade da água é de 1 kg/l, então se o peso específico de um líquido é de 1,06, um litro desse líquido pesará 1,06 kg.

Um hidrômetro utilizado para medir o peso específico de líquidos. Note a leitura de 1.000 para a água.

O líquido que formará a cerveja é chamado de mosto. Seu peso específico é sempre maior do que a da água porque contém muitos açúcares dissolvidos. A levedura adicionada ao mosto irá converter alguns desses açúcares dissolvidos em álcool etílico. Quando a cerveja estiver pronta, seu peso específico será sempre menor do que no início da fabricação, pois alguns açúcares foram convertidos em álcool, que é menos denso do que a água (0,79 kg/l).

A glicose (C₆H₁₂O₆) é o principal açúcar que será convertido em álcool. Muitas reações acontecem na levedura que acaba convertendo cada molécula de glicose em duas moléculas de álcool etílico (CH₃CH₂OH) e duas moléculas de dióxido de carbono (CO₂).

C₆H₁₂O₆ => 2(CH₃CH₂OH) + 2(CO₂)

Se você checar a tabela periódica, saberá quais são os pesos moleculares dessas duas moléculas. O peso molecular do álcool etílico é de 46,0688 e o peso molecular do dióxido de carbono é de 44,0098. Você precisará desses números para calcular a quantidade de álcool da cerveja.

Durante o processo de fermentação, grande parte do dióxido de carbono se forma a partir das bolhas de reação da solução e deixa o recipiente de fermentação por um respiradouro. Pode-se dizer que ele sai por completo, pois a quantidade de resíduos na cerveja é muito pequena comparada à quantidade que sai.

Se você olhar a equação da reação, verá que a glicose é dividida em duas moléculas de álcool etílico e duas de dióxido de carbono. Isso significa que, para cada molécula de dióxido de carbono que sai do recipiente de fermentação, uma molécula de álcool etílico se forma dentro do recipiente. Se você olhar novamente os pesos moleculares, pode-se dizer que, para cada 44,0098 g de CO₂ que sai do recipiente, 46,0688 g de álcool etílico são formados. Em outras palavras, para cada grama de CO₂ que evapora, cerca de 1,05 g de álcool etílico é produzido.

Pode-se comparar o peso específico inicial ao peso específico final. Se o peso específico inicial do mosto for de 1,06, após a fermentação ele será de 1,02. A subtração do segundo pelo primeiro nos dá o peso de CO₂ que deixou o recipiente. Isso é igual a 0,04 kg/l. Então, você multiplica isso por 1,05 para ter o peso do álcool no recipiente (isto é, 0,042 kg/l). Agora que você conhece a massa da solução (1,02 kg/l) e a massa do álcool (0,042 kg/l), você consegue calcular a porcentagem de álcool por massa dividindo as duas. Ou seja, 0,042 / 1,02, que resulta em 0,041, ou 4,1%.

É importante notar que a porcentagem de álcool por massa é maior do que a porcentagem de álcool por volume, pois uma massa igual de álcool ocupa mais volume do que a água ocuparia. Então, para converter a porcentagem de álcool por massa em porcentagem de álcool por volume, é só dividir pela densidade do álcool. Nesse caso, você terá 4,1/0,79 ou 5,2% de álcool por volume.

No Colorado, a cerveja vendida em mercearias precisa ter um teor alcoólico de no máximo 3,2. Ela pode conter até 3,2% de álcool por massa. Mas a cerveja vendida em lojas de bebidas é rotulada por volume e a maioria das cervejas tem cerca de 5% de álcool por volume. Mas quando você converte o peso para volume, descobrirá que uma cerveja com 3,2% tem, na verdade, 4% de álcool por volume. Ainda é uma diferença grande, mas talvez não tão grande como você imaginava.