masse volum i que
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Densit et masse
volumique
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Imaginons que nous prenions deux
cylindres, de mme volume, constitusavec des mtaux diffrents.
En les pesant, nous trouvons deux
masses diffrentes pour un volumeidentique.
Les physiciens ont donc crer une
nouvelle grandeur liant la masse dunobjet (solide ou liquide) son volume :
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La masse volumique !
Pour la symboliser, on utilise une lettre
grecque rho (le R grec) :
Elle est gale au quotient de la masse m
de lchantillon par son volume V:
= m / V
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On lutilise avec diffrentes units :
En g.L
-1
si la masse m est en g et V en L.En g.cm-3 si m est en g et V en cm-3
(rappel : 1mL=1cm3).
En kg.m-3
si m est en kg et V en m-3
.
La masse volumique de leau est :
(eau) = 1000 g.L-1ou (eau) = 1 g.cm-3 ou
(eau) = 1000 kg.m-3
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La densit :
On la symbolise par la lettre d.
La densit na pas dunit.
En chimie, on dfinit la densit duneespce chimique par rapport leau de la
faon suivante :
d = (masse dun volume donn delespce chimique) / (masse dun mme
volume deau)
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Il y a aussi une relation liant la densit d et
la masse volumique :
d(liquide)= ((liquide)) / ((eau))
Remarque : La densit sexprime par le
mme nombre que la masse volumique en
g.cm-3.
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Quelques exercices :
Exercice 1 :
Une masse volumique peut s'exprimer en
:
g.L
g.cm-3
g.cm3
g.L-1
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Rponse : g.cm-3 etg.L-1
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Exercice 2 : Quelles sont les
dfinitions possibles pour la densit
d'un liquide par rapport l'eau ?
masse volumique du liquide / masse volumique del'eau
volume d'une masse donne de liquide / volumed'une mme masse d'eau
masse liquide / volume liquide
masse d'un volume donn de liquide / masse d'unmme volume d'eau
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Rponses 1 et 4.
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Exercice 3 :
Un morceau de fer de 20cm3
pse 152g.Calculez la masse volumique du fer en
g.cm-3 puis en g.L-1 et en kg.m-3.
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Rponse :
La masse volumique est donne par :
= m / V = 152/20 = 7,6 g.cm-3.
En g.L-1 : V = 20 cm3 = 0,020 L donc : =152/0,020 = 7600 g.L-1.
En kg.m-3 : m = 152g = 0,152kg et V = 20
cm3 = 2,010-5 m-3 donc :
= 0,152/ 2,010-5 = 7600 kg.m-3.
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Exercice 4 :Calculer la densit de lthanol
sachant que sa masse volumique est :
(thanol) =0,82 g.cm-3
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Rponse :
On sait que la masse volumique de leauen g.cm-3 est : (eau) = 1 g.cm-3.
On peut calculer la densit avec la formule
: d(thanol)= ((thanol)) / ((eau)) = 0,82 / 1 =0,82.
Deuxime mthode : La densit sexprime
par le mme nombre que la massevolumique en g.cm-3. Donc : d = 0,82.
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Exercice 5 : Un volume de 1 L
d'alcool pse 789 g. On peutaffirmer que l'alcool est :
plus dense que l'eau
moins dense que l'eau
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Rponse :
1L deau pse m = 1000g.
La densit de lalcool est :
d = (m(alcool)) / (m(eau)) = 789 / 1000 = 0,789
Donc : d(alcool) < d(eau)donc lalcool est
moins dense que leau.
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Exercice 6 :Lheptane est un solvant. Pour dterminer sa
densit, on verse 0,050L dheptane dans uneprouvette gradue, que lon psesur unebalance de prcision ; la masse mesure est de
94,35g. Lprouvette gradue est pese vide. On
note alors une masse de 60,35g.
1) Calculer la masse volumique de lheptane en
g.cm-3
.2) Calculer la densit de lheptane.
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Rponse :
Masse de lheptane : m = 94,35 60,35 =
34g.
On convertit le volume : V = 0,050L =
50mL = 50 cm3.
Masse volumique : = m / V = 34 / 50 =
0,68.
Densit : d = 0,68.
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Exercice 7 : la densit de
lactone est 0,79. Dterminer lamasse de 30mL dactone.
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Rponse :
La masse de 30 mL deau est : 30g car1mL pse 1g.
La densit est dfinie par : d = (masse
dun volume donn de lespcechimique) / (masse dun mme volumedeau)
Donc : la masse de 30mL dactone est :m = d (masse de 30mL deau) = 0,79 30 = 23,7g.
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Quelques observations :Un glaon flotte sur l'eau, un tronc d'arbre flotte sur la rivire. Aucontraire une roche, un morceau de fer, une bille de plomb tombentau fond de l'eau. Celles qui coulent ont une masse volumique plusgrande que la masse volumique de l'eau. Au contraire, lessubstances qui flottent ont une masse volumique plus petite quecelle de l'eau.Comparer la masse volumique d'une substance celle de l'eaupermet donc de faire des prvisions pour savoir si la substanceflotte ou non.
Une notion pratique : la densit.
Par exemple, la masse volumique du plomb est 11300 kg/m3 et cellede l'eau 1000 kg/m3. La masse volumique du plomb est gale 11,3 x 1000 kg/m3. Elle est 11,3 fois plus grande que celle de l'eau.Si on divise le nombre qui mesure la masse volumique du plomb par
le nombre qui mesure la masse volumique de l'eau, on trouve:11300 /1000= 11,3. (Ce nombre est sans unit). On dit que ladensit du plomb relative l'eau est 11,3. Le plomb est beaucoupplus dense que l'eau. Un morceau de plomb mis dans l'eau coule.
http://www.inrp.fr/lamap/?Page_Id=10&Action=2&Element_Id=524&DomainScienceType_Id=11http://www.inrp.fr/lamap/?Page_Id=10&Action=2&Element_Id=524&DomainScienceType_Id=11 -
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Quelques liens pour sentraner sur
lextraction :
http://ww3.ac-
poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/sec
ondes/chimie/extract/extract.htm
http://helium4.fr/quiz/extraction/
http://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://helium4.fr/quiz/extraction/http://helium4.fr/quiz/extraction/http://helium4.fr/quiz/extraction/http://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htm -
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