Contenu
Densité en physique est une mesure de la quantité de quelque chose qui existe dans un espace physique donné (volume). La plupart du temps, on entend par «densité», par convention, «densité de masse», mais en tant que concept, il décrit simplement à quel point quelque chose est encombré.
La densité de population de Hong Kong, par exemple, est extrêmement élevée, alors que celle de la Sibérie est extrêmement faible. Mais dans chaque cas, "les personnes" font l’objet d’une analyse.
Pour les substances constituées d'un seul élément en une certaine quantité (par exemple, un gramme d'or ou d'argent pur) ou d'un mélange homogène d'éléments (tel qu'un litre d'eau distillée, qui comprend de l'hydrogène et de l'oxygène dans un rapport fixe connu), on peut supposer qu'il n'y a pas de variation significative de la densité au sein de l'échantillon.
Cela signifie que si la densité d'un objet homogène de 60 kg devant vous est de 12 kg / L, toute petite partie sélectionnée de l'objet doit avoir cette valeur pour sa densité.
Densité définie
La densité est attribuée à la lettre grecque rho (ρ) et est simplement masse m divisé par volume V. Les unités SI sont en kg / m3, mais les g / mL ou les g / cc (1 mL = 1 cc) sont des unités plus courantes en laboratoire. En fait, ces unités ont été choisies pour définir la densité de l’eau à 1,0 à la température ambiante.
Exemples de densité moyenne
Selon le type de substance ou de substances présentes, il existe différentes manières de traiter un problème de mélange de densité.
Le plus simple est lorsque vous recevez un ensemble de N objets et qu'il vous est demandé de déterminer la densité moyenne des objets de l'ensemble. Ce type d’exemple pourrait se produire dans des situations où les éléments de l’ensemble sont du même "type" de base (par exemple, des habitants d’Angleterre, des arbres dans une forêt donnée du Montana, des livres dans une bibliothèque municipale du Tennessee) dans la caractéristique en question (par exemple, poids, âge, nombre de pages).
EXEMPLE: On vous donne trois blocs de composition inconnue, qui ont les masses et les volumes suivants:
a) Calcule la moyenne des densités des roches de la série.
Ceci est fait en calculant les densités individuelles de chaque rocher, en les additionnant et en les divisant par le nombre total de roches dans la série:
÷ 3 = (3,000 + 1,800 + 3,700) ÷ 3
= 2833 g / L.
b) Calcule la densité moyenne de l'ensemble des roches.
Dans ce cas, il suffit de diviser la masse totale par le volume total:
(2,250 + 900 + 1,850) ÷ (0.75 +0.50 + 0.50) = 5,000 ÷ 1.75
= 2 857 g / cc.
Les chiffres diffèrent parce que les roches ne contribuent pas de manière égale à ces calculs.
Formule de densité moyenne: Mélange de substances
EXEMPLE: On vous donne un morceau de matériau de 5 L (5 000 cc ou mL) d'une autre planète et on vous dit qu'il se compose de trois morceaux soudés des éléments suivants dans les proportions en volume indiquées:
Quelle est la densité du bloc dans son ensemble?
Ici, vous devez d'abord convertir les pourcentages en décimales, puis les multiplier par les densités individuelles pour obtenir la densité moyenne du mélange:
(0.15)(15) + (0.60)(1.0) + (0.25)(0.50) = 2,975 g / cc