Contenu
- Définition et formule de densité
- Unités de densité
- Mesurer la masse
- Volume de mesure
- Calculs pour trouver la densité
- Calculateur de densité en ligne
Les matériaux flottent ou coulent principalement en fonction de la densité. Les glaçons étant légèrement moins denses que l'eau, ils flottent dans l'eau. Comme l'acier est moins dense que le mercure mais plus dense que l'eau, un roulement à billes en acier flotte dans le mercure liquide mais coule dans l'eau. Comprendre la densité commence par comprendre comment le calculer.
Définition et formule de densité
La densité est le rapport entre la masse et le volume d'un objet et, en tant que telle, elle est une valeur calculée plutôt que mesurée. Pour trouver la densité, il faut mesurer à la fois la masse et le volume d'un objet. La densité est utilisée pour décrire les solides, les liquides et les gaz.
La formule de la densité en chimie est la densité est égale à la masse M divisé par volume V. La densité peut être représentée par ré ou par la lettre grecque rho (ρ), la formule peut donc être écrite comme suit:
D = frac {M} {V} {ou} ; ρ = frac {M} {V}En géologie, on utilise plus la densité que la densité, mais les deux sont étroitement liés. La densité correspond à la densité de l’objet divisée par la densité de l’eau (1,0 g / cm).3), donnant une valeur sans dimension.
Unités de densité
Pour les solides, les unités de densité dans le système métrique sont généralement exprimées en grammes (masse) par centimètre cube (volume), en g / cm3. La densité peut également être indiquée en kilogrammes par mètre cube (kg / m3), en kilogrammes par centimètre cube (kg / cm3) ou en grammes par mètre cube (g / m3).
Plus rarement, la densité peut être exprimée en livres (masse) par pied cube (volume), en livres / pieds3, livres par pouce cube (lb / in3) ou en livres par mètre cube (lb / yd3).
Pour les liquides, la densité est généralement indiquée en grammes par millilitre (g / mL), tandis que la densité du gaz est généralement indiquée en grammes par litre (g / L). Les densités de liquides et de gaz varient en fonction de la pression et de la température. Elles sont donc généralement exprimées en pression standard (une atmosphère) et en température (25 ° C pour les liquides et 0 ° C pour les gaz).
Mesurer la masse
La recherche de la masse de solides nécessite l'utilisation d'une balance à trois faisceaux ou d'une balance électronique qui mesure la masse. Placez l'échantillon sur le plateau, puis suivez la procédure de l'outil pour trouver la masse. Si vous mesurez la masse d'une poudre ou d'un liquide, commencez par rechercher la masse d'un récipient, puis ajoutez la poudre ou le liquide et mesurez la masse totale avant de soustraire la masse du récipient.
Volume de mesure
Pour trouver le volume d'un polygone régulier, il suffit simplement de mesurer les dimensions du solide et de rechercher la formule de la forme. Par exemple, un bloc rectangulaire mesurant 10 centimètres sur 5 centimètres sur 2 centimètres a un volume de 10 × 5 × 2 ou 100 centimètres cubes.
Trouver le volume de solides de forme irrégulière utilise le principe de déplacement d’Archimède. Mesurer une quantité connue d'eau dans un cylindre gradué, placer l'objet de forme irrégulière dans le cylindre et lire le cylindre gradué pour déterminer le changement de volume. L'eau déplacée, indiquée par le changement de lecture sur le cylindre gradué, est égale au volume de l'objet inséré.
Pour les liquides, le volume peut être mesuré directement à l'aide du cylindre gradué.
Calculs pour trouver la densité
Pour trouver la masse volumique, divisez la masse mesurée par le volume mesuré (ré = M ÷ V).
Exemples de formules de densité: solides
Si un cube d’un matériau mesurant 1 centimètre de chaque côté a une masse de 7,90 grammes, le calcul de la densité devient
D = frac {7.90 ; {g}} {1 ; {cm} × 1 ; {cm} × 1 ; {cm}} = 7,90 ; {g / cm} ^ 3Le matériau est probablement du fer.
La masse d'un objet de forme irrégulière est mesurée à 211,4 grammes. Le volume d'eau déplacé est égal à 20 millilitres. Puisqu'un millilitre d'eau occupe un centimètre cube de volume, le volume des objets est égal à 20 centimètres cubes. Remplir la formule montre
D = frac {211.4 ; {g}} {20 ; {cm} ^ 3} = 10,57 ; {g / cm} ^ 3Le matériau est probablement l'argent.
Exemples de formules de densité: liquides
Un liquide d'un volume de 50 millilitres (mL) a une masse de 63 grammes (g). Alors
D = frac {63 ; {g}} {50 ; {mL}} = 1,26 ; {g / mL}Le liquide est susceptible d'être la glycérine.
Un liquide d'une masse mesurée de 338,75 grammes occupe un volume de 25 millilitres. Compléter la formule de densité montre
D = frac {338.75 ; {g}} {25 ; {mL}} = 13,55 ; {g / mL}Le liquide est probablement du mercure.
Calculateur de densité en ligne
Des calculateurs de formule de densité en ligne sont disponibles. Deux des trois variables (masse, volume ou densité) doivent cependant être connues (voir Ressources).