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La capacité de convertir des unités de masse, de densité et de volume est l’une des compétences fondamentales nécessaires pour résoudre des problèmes fondamentaux en physique et en chimie. La masse, dans le système SI des unités utilisées par défaut dans le monde entier pour résoudre ces problèmes, a des unités de kilogrammes (kg) et leurs dérivations, alors que le volume a des unités de mètres cubes ou m3, le mètre étant l’unité SI de longueur. De manière correspondante, la densité, qui est la masse par unité de volume, est souvent exprimée en kg / m3. Les quantités étant souvent plus faibles dans les expériences et les mesures quotidiennes, il est typique de voir la densité exprimée en g / cm3, ou en g / ml (un millilitre est défini en centimètre cube). Un kg / m3 équivaut à 1 000 g / cm3.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
TL; DR
Utilisez l'expression:
m = ρV
Pour convertir de m3 en volume (V) pour masser (m) en kilogrammes. Densité (ρ) varie d’une substance à l’autre; vous devrez donc vérifier si la substance en question complète le calcul.
Calculer la masse du volume
Supposons qu'un volume connu d'une substance (eau ou autre fluide, un métal ou toute autre substance supposée présenter une distribution uniforme ou presque uniforme de la matière) vous soit demandé et que l'on vous demande de calculer sa masse. Pour ce faire, sur la base des relations établies ci-dessus, vous devez connaître la densité de substances et uniquement sa densité.
Depuis la densité (ρ) est la masse (m) divisé par le volume (V), alors masse est égale à densité fois volume:
ρ = m/V
Alors
m = ρV
Densités dans le monde réel
Divers tableaux en ligne incluent les densités des substances courantes. Par exemple, une eau ordinaire à une température de 4 ° C a une densité de 1 000 kg / m3 ou 1 g / ml, encore une fois par définition. Les huiles sont moins denses que l’eau, c’est pourquoi l’élément huile d’une vinaigrette à l’italienne flotte à la surface du mélange. Le lait, composé presque entièrement d'eau mais comprenant des sucres, des protéines et (généralement) des matières grasses, a une densité de 1,03 fois celle de l'eau.
En règle générale, les métaux sont plus denses que les liquides et varient énormément d'un liquide à l'autre. L'or, par exemple, a une densité de 19,3 g / ml. Cela signifie que 1 m3 d'or a une masse de 1 000 x 19,3 = 19 300 kg. Puisque 1 kg = 2,204 lb, une portion d'or d'un mètre sur un mètre (environ la taille d'une petite table) aurait une masse de 42 537 livres, supérieure à 21 tonnes.
Applications
Puisqu'un navire de mer moderne est principalement constitué de métal, comment flotte-t-il? Pour que quelque chose flotte dans l'eau, il doit avoir moins de masse que l'eau qu'il déplace. Ceci est accompli à la suite de tout l'espace vide inclus dans la construction du navire, tel que l'espace entre les couches d'une coque de navire. Lorsqu'un bateau en métal tel qu'un canot est placé dans l'eau, il commence couler parce que le métal solide est ce qui entre en premier dans l’eau. Mais parce que le global La densité de la pirogue est inférieure à celle d’un volume d’eau équivalent, même avec un ou deux passagers ajoutés, la majeure partie restant au dessus de la surface de l’eau.