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Vous calculez la densité d'un objet solide, d'un liquide ou d'un gaz en mesurant son volume, en le pesant pour déterminer sa masse et en utilisant la formule densité (∂) = masse (m) Volume (V) C'est une opération mathématique facile pour réorganiser cette équation afin que vous puissiez calculer la masse à partir de la densité:
m = ∂ × V
Pourquoi voudriez-vous faire cela? La masse doit être facile à déterminer - tout ce que vous avez à faire est de sortir votre balance et de peser, n'est-ce pas? En fait, vous ne pouvez pas toujours le faire, surtout lorsque vous traitez avec un liquide ou un solide très lourd qui est trop gros pour votre balance. Étant donné que les densités de la plupart des solides et des liquides sont tabulées, vous pouvez rechercher la densité de la substance en question. Tant que vous êtes capable de mesurer le volume occupé par la substance, ce qui est facile si c'est dans un récipient, vous connaîtrez sa masse.
Comment trouver la densité
La densité est une quantité fixe et, comme elle ne change jamais, elle peut constituer un facteur de proportionnalité entre la masse et le volume pour une substance donnée. En d'autres termes, plus le volume augmente, plus la masse augmente aussi. Si vous tracez des valeurs croissantes de volume par rapport aux augmentations de masse correspondantes sur un graphique, vous obtenez une ligne droite avec une pente égale à la densité de la substance.
Cependant, vous n'avez généralement pas besoin de vous soucier de tracer un graphique. Tant que vous connaissez la composition d'un solide, vous pouvez rechercher la densité dans un tableau. Si vous avez un liquide, vous voudrez rechercher sa densité, qui est la densité par rapport à la densité de l'eau. Par exemple, la densité de l’alcool éthylique est de 0,787. Puisque la densité de l'eau est de 1 g / ml, cela signifie que la densité de l'alcool est de 0,787 g / ml.
Si vous avez une solution de composition inconnue, vous ne pouvez pas rechercher sa densité, mais vous pouvez la mesurer. Cet outil s'appelle un hygromètre. Vous le laissez flotter dans le liquide et lisez la densité à partir de la marque graduée qui touche juste la surface.
Conversion de masse en masse
La densité est mesurée en diverses unités, notamment en grammes / millilitre, en kilogrammes / mètre cube et en livres / pied cube. Lorsque vous consultez la densité, assurez-vous qu'elle est exprimée dans les unités que vous utilisez pour mesurer le volume, sinon vous obtiendrez une valeur inexacte pour la masse. Voici quelques facteurs de conversion courants
1 kg / m3 = 0,001 g / ml = 0,062 lb / pi3.
Si vous utilisez des unités correspondantes pour la densité et le volume, vous pouvez calculer la masse à partir de la densité et l’obtenir en unités correspondantes en utilisant l’équation m = ∂V. Une fois que vous connaissez la masse, vous pouvez toujours la convertir en différentes unités si nécessaire.
Exemples de formules de densité
1. Quelle est la masse d'un flacon de tétrachlorure de carbone de 2 ml?
La densité du tétrachlorure de carbone est de 1,589. Puisque le volume de l'échantillon est mesuré en millilitres, divisez la densité par la densité de l'eau en g / ml pour obtenir la densité dans ces unités. Ce faisant, vous trouvez que la densité est de 1,598 g / ml. Il est maintenant facile d’utiliser l’équation de conversion masse volumique pour trouver la masse:
m = ∂ × V = 1,589 g / ml × 2 ml = 3,178 grammes.
2. Comment trouvez-vous la masse d'une grande statue en or sans la peser?
Commencez par mesurer le volume, en litres, à l’aide de la méthode du déplacement d’eau. Ensuite, recherchez la densité de l'or, qui est de 19 320 kg / m3. Pour convertir en grammes par litre, il vous suffit de multiplier par 1, la densité est donc de 19 320 g / l. Maintenant, vous pouvez calculer la masse à partir de la densité en utilisant la formule m = ∂V et obtenez la réponse en grammes.