Contenu
- Quelle est la messe?
- Qu'est-ce que le volume?
- Calculer la densité expérimentalement
- Exemple: calcul de la densité de LDPE
La densité de masse d'un objet, plus simplement appelée densité, est sa masse divisée par son volume. La densité est généralement représentée par la lettre grecque rho (ρ) et est calculé avec la formule de densité apparente: ρ = m / V. Ici m est la masse d'un objet et V c'est son volume.
Dans le système métrique, la densité a des unités de kilogrammes par mètre cube (kg / m3) ou en grammes par centimètre cube (g / cm3). Dans le système anglais, l’équivalent serait en livres par pied cube (lb / ft3).
Quelle est la messe?
Masse est la quantité de matière dans un objet, propriété constante qui correspond à la résistance de cet objet à l'accélération. Un bloc a la même masse que ce soit sur le sol, dans l'espace ou sur Jupiter. Poids est utilisé indifféremment avec masse dans une langue commune, mais en réalité, ils sont très différents.
Le poids est la force exercée sur une masse sous l’effet de la gravité et varie donc avec le champ gravitationnel local. Ainsi, le rocher a un certain poids assis à la surface de la Terre, aucun poids ne flotte dans l’espace et énormément plus lourd dans la gravité élevée de Jupiter.
Qu'est-ce que le volume?
Le volume est la quantité d'espace occupée par un objet, qui dépend de la disposition du matériau. Un bloc solide en plastique appelé polystyrène pourrait avoir un volume de 50 centimètres cubes. Si vous remplissez le même bloc de polystyrène avec des bulles d’air, il se dilatera et vous ferez de la mousse de polystyrène, qui aurait la même masse mais un volume beaucoup plus grand, peut-être jusqu’à 500 centimètres cubes.
Maintenant que vous connaissez la formule de masse volumique apparente, ainsi que la masse et le volume, vous avez tout ce dont vous avez besoin pour calculer la masse volumique du plastique.
Calculer la densité expérimentalement
1. Obtenez un morceau de plastique. Si la composition est uniforme, un petit morceau aura la même densité qu'un gros morceau et vous pouvez utiliser un échantillon plus petit pour une mesure plus facile. Un échantillon plus grand permet cependant une mesure plus précise de la masse et du volume.
2. Peser l'échantillon avec une balance ou une balance. Enregistrez la masse en grammes. Si la balance mesure des livres, multipliez le résultat par 453,6 g / lb pour convertir des livres en grammes.
3. Mesurer le volume de l'échantillon. Remplir un grand cylindre gradué avec de l’eau jusqu’à 500 ml et immerger l’échantillon.
De nombreux plastiques sont moins denses que l'eau et flotteront. Dans ce cas, placez un poids lourd comme un écrou en métal au fond du cylindre, puis ajoutez de l’eau au niveau de 500 ml. Retirez le poids et attachez-le à l'échantillon en plastique avec une courte longueur de fil.
Déposez-les ensemble dans l'eau pour que l'échantillon soit complètement submergé. Le volume du poids a été inclus lorsque le cylindre a été étalonné avec de l’eau au niveau de 500 ml afin que le poids n’affecte pas la mesure.
La différence entre les niveaux d'eau nouveaux et d'origine est le volume de l'objet. N'oubliez pas qu'un millilitre (ml) équivaut à un centimètre cube (cm)3).
4. Calculez la densité avec la formule de densité apparente. Pour calculer la densité de l'échantillon, divisez la masse mesurée par le volume mesuré: ρ = m / V.
Exemple: calcul de la densité de LDPE
Si vous souhaitez mesurer la densité de LDPE (polyéthylène basse densité), un plastique commun utilisé dans les objets ménagers, suivez les étapes décrites:
Étape 1: Obtenez un morceau de plastique. Couper un échantillon d’un objet fabriqué avec du LDPE.
Étape 2: Peser l'échantillon avec une balance ou une balance. Convertissez des livres en grammes si nécessaire. Si l'échantillon pèse 0,15 lb, la masse en grammes est 0,15 lb × 453,6 g / lb = 68,04 g.
Étape 3: Mesurer le volume de l'échantillon. Si le niveau d'eau monte à 574,1 ml lorsque le plastique est immergé dans l'éprouvette graduée, le volume de l'échantillon est alors de 574,1 ml - 500 ml = 74,1 ml ou 74,1 cm3.
Étape 4: Calculez la densité avec la formule de densité apparente. La masse volumique = masse / volume = 68,04 g / 74,1 cm3 = 0,92 g / cm3.