masse volum i que

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  • 7/28/2019 Masse Volum i Que

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    Densit et masse

    volumique

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    Imaginons que nous prenions deux

    cylindres, de mme volume, constitusavec des mtaux diffrents.

    En les pesant, nous trouvons deux

    masses diffrentes pour un volumeidentique.

    Les physiciens ont donc crer une

    nouvelle grandeur liant la masse dunobjet (solide ou liquide) son volume :

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    La masse volumique !

    Pour la symboliser, on utilise une lettre

    grecque rho (le R grec) :

    Elle est gale au quotient de la masse m

    de lchantillon par son volume V:

    = m / V

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    On lutilise avec diffrentes units :

    En g.L

    -1

    si la masse m est en g et V en L.En g.cm-3 si m est en g et V en cm-3

    (rappel : 1mL=1cm3).

    En kg.m-3

    si m est en kg et V en m-3

    .

    La masse volumique de leau est :

    (eau) = 1000 g.L-1ou (eau) = 1 g.cm-3 ou

    (eau) = 1000 kg.m-3

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    La densit :

    On la symbolise par la lettre d.

    La densit na pas dunit.

    En chimie, on dfinit la densit duneespce chimique par rapport leau de la

    faon suivante :

    d = (masse dun volume donn delespce chimique) / (masse dun mme

    volume deau)

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    Il y a aussi une relation liant la densit d et

    la masse volumique :

    d(liquide)= ((liquide)) / ((eau))

    Remarque : La densit sexprime par le

    mme nombre que la masse volumique en

    g.cm-3.

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    Quelques exercices :

    Exercice 1 :

    Une masse volumique peut s'exprimer en

    :

    g.L

    g.cm-3

    g.cm3

    g.L-1

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    Rponse : g.cm-3 etg.L-1

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    Exercice 2 : Quelles sont les

    dfinitions possibles pour la densit

    d'un liquide par rapport l'eau ?

    masse volumique du liquide / masse volumique del'eau

    volume d'une masse donne de liquide / volumed'une mme masse d'eau

    masse liquide / volume liquide

    masse d'un volume donn de liquide / masse d'unmme volume d'eau

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    Rponses 1 et 4.

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    Exercice 3 :

    Un morceau de fer de 20cm3

    pse 152g.Calculez la masse volumique du fer en

    g.cm-3 puis en g.L-1 et en kg.m-3.

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    Rponse :

    La masse volumique est donne par :

    = m / V = 152/20 = 7,6 g.cm-3.

    En g.L-1 : V = 20 cm3 = 0,020 L donc : =152/0,020 = 7600 g.L-1.

    En kg.m-3 : m = 152g = 0,152kg et V = 20

    cm3 = 2,010-5 m-3 donc :

    = 0,152/ 2,010-5 = 7600 kg.m-3.

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    Exercice 4 :Calculer la densit de lthanol

    sachant que sa masse volumique est :

    (thanol) =0,82 g.cm-3

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    Rponse :

    On sait que la masse volumique de leauen g.cm-3 est : (eau) = 1 g.cm-3.

    On peut calculer la densit avec la formule

    : d(thanol)= ((thanol)) / ((eau)) = 0,82 / 1 =0,82.

    Deuxime mthode : La densit sexprime

    par le mme nombre que la massevolumique en g.cm-3. Donc : d = 0,82.

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    Exercice 5 : Un volume de 1 L

    d'alcool pse 789 g. On peutaffirmer que l'alcool est :

    plus dense que l'eau

    moins dense que l'eau

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    Rponse :

    1L deau pse m = 1000g.

    La densit de lalcool est :

    d = (m(alcool)) / (m(eau)) = 789 / 1000 = 0,789

    Donc : d(alcool) < d(eau)donc lalcool est

    moins dense que leau.

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    Exercice 6 :Lheptane est un solvant. Pour dterminer sa

    densit, on verse 0,050L dheptane dans uneprouvette gradue, que lon psesur unebalance de prcision ; la masse mesure est de

    94,35g. Lprouvette gradue est pese vide. On

    note alors une masse de 60,35g.

    1) Calculer la masse volumique de lheptane en

    g.cm-3

    .2) Calculer la densit de lheptane.

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    Rponse :

    Masse de lheptane : m = 94,35 60,35 =

    34g.

    On convertit le volume : V = 0,050L =

    50mL = 50 cm3.

    Masse volumique : = m / V = 34 / 50 =

    0,68.

    Densit : d = 0,68.

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    Exercice 7 : la densit de

    lactone est 0,79. Dterminer lamasse de 30mL dactone.

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    Rponse :

    La masse de 30 mL deau est : 30g car1mL pse 1g.

    La densit est dfinie par : d = (masse

    dun volume donn de lespcechimique) / (masse dun mme volumedeau)

    Donc : la masse de 30mL dactone est :m = d (masse de 30mL deau) = 0,79 30 = 23,7g.

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    Quelques observations :Un glaon flotte sur l'eau, un tronc d'arbre flotte sur la rivire. Aucontraire une roche, un morceau de fer, une bille de plomb tombentau fond de l'eau. Celles qui coulent ont une masse volumique plusgrande que la masse volumique de l'eau. Au contraire, lessubstances qui flottent ont une masse volumique plus petite quecelle de l'eau.Comparer la masse volumique d'une substance celle de l'eaupermet donc de faire des prvisions pour savoir si la substanceflotte ou non.

    Une notion pratique : la densit.

    Par exemple, la masse volumique du plomb est 11300 kg/m3 et cellede l'eau 1000 kg/m3. La masse volumique du plomb est gale 11,3 x 1000 kg/m3. Elle est 11,3 fois plus grande que celle de l'eau.Si on divise le nombre qui mesure la masse volumique du plomb par

    le nombre qui mesure la masse volumique de l'eau, on trouve:11300 /1000= 11,3. (Ce nombre est sans unit). On dit que ladensit du plomb relative l'eau est 11,3. Le plomb est beaucoupplus dense que l'eau. Un morceau de plomb mis dans l'eau coule.

    http://www.inrp.fr/lamap/?Page_Id=10&Action=2&Element_Id=524&DomainScienceType_Id=11http://www.inrp.fr/lamap/?Page_Id=10&Action=2&Element_Id=524&DomainScienceType_Id=11
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    Quelques liens pour sentraner sur

    lextraction :

    http://ww3.ac-

    poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/sec

    ondes/chimie/extract/extract.htm

    http://helium4.fr/quiz/extraction/

    http://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://helium4.fr/quiz/extraction/http://helium4.fr/quiz/extraction/http://helium4.fr/quiz/extraction/http://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htmhttp://ww3.ac-poitiers.fr/voir.asp?p=sc_phys/tournier/secondes/chimie/extract/extract.htm
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    FIN