Notion de masse volumique

Summary

Dans cette vidéo éducative, l'auteur aborde la notion de masse volumique, qui est la masse d'un corps par unité de volume. Expliquant les unités de mesure telles que kg/m³ et g/L, il compare les masses volumiques d'eau, d'huile d'olive et d'or. Le concept de densité est introduit en comparant la masse volumique d'un corps avec celle de l'eau. Un défi pratique est proposé pour calculer la masse d'un volume donné d'acétone en utilisant sa densité, ce qui renforce la compréhension de la relation entre masse volumique et densité.

Takeaways

• 📚 La masse volumique est définie comme la masse d'un espèce chimique par unité de volume.
• 🔢 Elle est exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m³) dans le système international des unités (SI), mais on utilise aussi des unités comme les grammes par litre (g/L).
• 🌐 La conversion entre les unités de volume est importante : 1 décimètre cube (dm³) équivaut à 1 litre (L).
• 📏 La masse volumique est notée avec la lettre grecque rho (ρ), qui ne doit pas être confondue avec la lettre P (pression) ou la lettre p (force poids).
• 🧪 Pour déterminer expérimentalement la masse volumique, on mesure la masse et le volume d'un échantillon et on calcule le rapport masse/volume.
• 💧 Par exemple, la masse volumique de l'eau est de 1 kg pour 1 litre (1 g/cm³), tandis que celle de l'huile d'olive est inférieure.
• 🏵️ La densité est la masse volumique d'un matériau comparée à celle de l'eau, et elle est une grandeur sans unité lorsqu'elle est exprimée en même unités que l'eau.
• ⚖️ La densité de l'acétone, par exemple, est de 0,783, ce qui signifie que sa masse volumique est de 0,783 fois celle de l'eau.
• 🔢 Pour trouver la masse d'un volume donné d'un liquide, on multiplie sa masse volumique par le volume.
• 📝 La connaissance des conversions entre unités de volume et de masse est cruciale pour résoudre des problèmes liés à la masse volumique.

Q & A

Quelle est la définition de la masse volumique?

La masse volumique est la masse d'une espèce chimique par unité de volume.

Quels sont les symboles utilisés pour représenter la masse volumique?

La masse volumique est représentée par la lettre grecque rho (\u03C1).

Quels sont les unités de mesure couramment utilisées pour la masse volumique?

Les unités de mesure couramment utilisées incluent les kilogrammes par mètre cube (kg/m³), les grammes par litre (g/L), les milligrammes par litre (mg/L), et les grammes par millilitre (g/mL).

Comment est-il possible de déterminer expérimentalement la masse volumique d'une substance chimique?

Pour déterminer expérimentalement la masse volumique, il faut mesurer la masse d'une substance chimique et le volume correspondant à cette masse donnée, puis calculer le rapport masse sur volume.

Quelle est la masse volumique de l'eau?

La masse volumique de l'eau est de 1 kg par litre (1 kg/L).

Quelle est la masse volumique de l'huile d'olive?

La masse volumique de l'huile d'olive est de 0,92 kg par litre (0,92 kg/L).

Quelle est la masse volumique de l'or?

La masse volumique de l'or est de 19,3 kg par litre (19,3 kg/L).

Comment la densité est-elle liée à la masse volumique?

La densité est la masse volumique d'une substance chimique par rapport à celle de l'eau, généralement exprimée sans unité puisque c'est un rapport de masses volumiques.

Quelle est la densité de l'acétone?

La densité de l'acétone est de 0,783, ce qui signifie que la masse volumique de l'acétone est de 0,783 fois celle de l'eau.

Combien pèse 10 millilitres d'acétone?

10 millilitres d'acétone pèsent 7,83 grammes.

Quels sont les défis courants lors de la mesure de la masse volumique?

Les défis courants incluent la maîtrise des conversions d'unités, la compréhension de la relation entre densité et masse volumique, et l'application de ces concepts pour effectuer des calculs précis.

Outlines

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🔬 Définition de la masse volumique

Le premier paragraphe introduit la notion de masse volumique, qui est la masse d'un espèce chimique par unité de volume. L'auteur explique que la masse est exprimée en kilogrammes dans le système international, mais d'autres unités comme le gramme ou le milligramme sont également utilisées. Pour le volume, l'unité est le mètre cube (m³), mais des unités comme le décimètre cube (dm³), le litre (L) ou le millilitre (ml) sont également mentionnées. L'auteur souligne que 1 dm³ est égal à 1 L. L'unité de masse volumique dans le SI est le kilogramme par mètre cube (kg/m³), mais des unités usuelles comme le kilogramme par litre (kg/L) sont également utilisées. L'auteur mentionne également d'autres unités comme le gramme par litre (g/L) ou le gramme par millilitre (g/ml). La notation grecque ρ (rho) est utilisée pour la masse volumique, et l'auteur rappelle que cette lettre ne doit pas être confondue avec la lettre P. Enfin, le paragraphe explique comment déterminer expérimentalement la masse volumique d'une espèce chimique en mesurant sa masse et son volume, puis en calculant le rapport entre les deux.

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🧪 Expérimentation de la masse volumique

Le deuxième paragraphe décrit comment déterminer expérimentalement la masse volumique d'un produit chimique. L'auteur propose de mesurer la masse d'un litre d'eau, d'huile d'olive et d'or, puis de comparer ces valeurs. Par exemple, 1 litre d'eau pèse 1 kg, 1 litre d'huile d'olive pèse 0,92 kg et 1 litre d'or pèse 19,3 kg. L'auteur explique ensuite comment calculer la masse volumique en divisant la masse par le volume. Ainsi, la masse volumique de l'eau est de 1 kg/L, celle de l'huile d'olive est de 0,92 kg/L et celle de l'or est de 19,3 kg/L. L'auteur souligne que la masse volumique varie selon les substances. Le paragraphe se termine par une invitation à comparer ces masses volumiques entre elles et à comprendre comment elles diffèrent.

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📊 Définition et calcul de la densité

Le troisième paragraphe introduit la notion de densité, qui est la masse volumique d'une substance divisée par la masse volumique de l'eau. L'auteur explique que la densité est une grandeur sans unité, car elle est le rapport de deux masses volumiques exprimées dans la même unité. L'auteur donne un exemple de calcul de la densité d'acétone, en utilisant la densité fournie (0,783) et en multipliant par la masse volumique de l'eau (1 g/ml). L'auteur souligne que pour calculer la masse d'un volume donné d'acétone, il faut utiliser la masse volumique de l'acétone (0,783 g/ml) et le multiplier par le volume (10 ml), ce qui donne une masse de 7,83 g pour 10 ml d'acétone. Le paragraphe conclut en soulignant l'importance de bien comprendre les conversions et les notions de densité pour résoudre des problèmes liés à la masse volumique.

Keywords

💡Masse volumique

La masse volumique est définie comme la masse d'une substance par unité de volume. Elle est un concept central dans la vidéo, car elle permet de comparer la quantité de matière contenue dans un volume donné d'une substance. Par exemple, on compare la masse volumique de l'eau (1 kg/L), de l'huile d'olive (0,92 kg/L) et de l'or (19,3 kg/L).

💡Volume

Le volume correspond à l'espace occupé par un objet ou une substance. Dans la vidéo, le volume est souvent exprimé en litres (L), décimètres cubes (dm³) ou millilitres (mL), et il est utilisé pour calculer la masse volumique. Par exemple, on utilise 1 litre pour mesurer le volume de substances comme l'eau, l'huile ou l'or.

💡Kilogramme (kg)

Le kilogramme est l'unité de masse dans le système international (SI). Il est fréquemment utilisé dans la vidéo pour décrire la masse de substances, comme 1 kg pour 1 litre d'eau ou 19,3 kg pour 1 litre d'or. Le kilogramme permet de comparer la masse volumique de différentes substances en fonction de leur volume.

💡Densité

La densité est le rapport entre la masse volumique d'une substance et celle de l'eau. Elle permet de comparer la masse volumique d'une substance à celle de l'eau, qui a une masse volumique de 1 kg/L. Par exemple, la densité de l'acétone est de 0,783, ce qui signifie qu'elle est moins dense que l'eau.

💡Système international (SI)

Le Système international d'unités (SI) est un système de mesure universel utilisé pour standardiser les unités de masse, volume, longueur, etc. Dans la vidéo, il est mentionné que la masse volumique s'exprime en kilogrammes par mètre cube (kg/m³), bien que des unités plus courantes comme le gramme par litre (g/L) soient souvent utilisées.

💡Litre (L)

Le litre est une unité de volume courante, équivalente à un décimètre cube (dm³). Dans la vidéo, le litre est utilisé pour exprimer le volume des substances telles que l'eau, l'huile d'olive, et l'or. Un litre d'eau a une masse de 1 kg, ce qui permet de calculer sa masse volumique facilement.

💡Acétone

L'acétone est un exemple de substance chimique mentionnée dans la vidéo pour illustrer le calcul de masse volumique et de densité. La densité de l'acétone est de 0,783, ce qui signifie qu'elle est moins dense que l'eau. La vidéo pose une question de calcul pour déterminer la masse de 10 mL d'acétone.

💡Grammes (g)

Le gramme est une unité de masse plus petite que le kilogramme, utilisée fréquemment dans les calculs de masse volumique lorsqu'on travaille avec de petits volumes comme le millilitre. Par exemple, la masse volumique de l'eau peut être exprimée en grammes par millilitre (g/mL), soit 1 g/mL.

💡Décimètre cube (dm³)

Le décimètre cube est une unité de volume qui équivaut à un litre. Dans la vidéo, il est expliqué que 1 dm³ d'une substance comme l'eau ou l'or correspond à 1 litre, ce qui permet de simplifier les comparaisons de masse volumique entre différentes substances.

💡Millilitre (mL)

Le millilitre est une unité de volume égale à un millième de litre (0,001 L). Il est souvent utilisé pour de petites quantités de liquide dans la vidéo, comme lorsqu'on calcule la masse volumique de substances en grammes par millilitre (g/mL), par exemple pour l'eau (1 g/mL) et l'acétone.

Highlights

Définition de la masse volumique comme la masse d'un espèce chimique par unité de volume.

Masse volumique exprimée en kilogram dans le système international (SI) et en grammes, milligrammes dans d'autres unités.

Volume exprimé en mètres cubes (m³) dans le SI, et en décimètres cubes (dm³), litres (L) ou millilitres (ml) dans d'autres unités.

Explication que 1 dm³ équivaut à 1 L.

Unité de la masse volumique dans le SI est le kilogram par mètre cube (kg/m³).

Mention des unités usuelles comme kilogram par litre (kg/L), milligramme par litre (mg/L), etc.

Utilisation de la lettre grecque rho (ρ) pour noter la masse volumique.

Explication de la différence entre les lettres grecques rho (ρ) et pi (π) pour éviter confusion.

Description du processus expérimental pour déterminer la masse volumique d'une espèce chimique.

Mesure de la masse d'un litre d'eau, d'huile d'olive et d'or pour illustrer la masse volumique.

Résultats des mesures: 1 L d'eau pèse 1 kg, 1 L d'huile d'olive pèse 0,92 kg, 1 L d'or pèse 19,3 kg.

Comparaison des masses volumiques des différents matériaux par rapport à l'eau.

Définition de la densité comme la masse volumique d'une substance par rapport à celle de l'eau.

Explication que la densité est une grandeur sans unité si les masses volumiques sont exprimées dans la même unité.

Défi proposé pour calculer la masse de 10 ml d'acétone à partir de sa densité.

Explication du lien entre densité et masse volumique pour résoudre le défi.

Calcul de la masse volumique de l'acétone en grammes par millilitre à partir de sa densité.

Conclusion du défi: 10 ml d'acétone pèsent 7,83 g.

Encouragement pour maîtriser les conversions et comprendre la densité comme une masse volumique.

Transcripts

[Musique]

bonjour à toutes et bonjour à tous

bienvenue dans cette vidéo qui va

traiter de la notion de masse volumique

alors pour commencer je vous propose de

partir d'une définition celle bien sûr

de la masse volumique qui correspond à

la masse d'un espèce chimique par unité

de volume alors tout de suite dans cette

définition on voit qu'on a à faire à de

grandeurs notamment la masse qui

s'exprime dans le système international

en kilogram mais dans les autres unités

usuelles c'est par exemple sont par

exemple le gram le milligram et puis le

volume là encore l'unité dans le système

international du volume correspond au

mèt Cu mais on rend compte des unités

usuelles de volume comme le dcimè C le

litre ou le millil alors je pense que

vous avez remarqué que j'ai placé décimè

C et litre au même niveau car comme vous

le savez un dm³ é=al 1 L donc dire

parler de 1 dm³ ou parler de 1 L c'est

exactement la même chose

alors finalement l'unité de la masse

volumique dans le système international

USI unité du système international ce

serait donc des kilogram par mère CBE

mais comme vous l'avez compris on

rencontre aussi ce qu'on appelle des

unités usuelles c'estd des unités qu'on

utilise euh je pense notamment dans le

monde de la chimie qui sont par exemple

kilogram par litre mais aussi migram par

litre gram par litre ou encore gram par

millilitre ou gram par cenmè C là encore

je pense pense que vous le savez déjà 1

ml = 1 cm³ donc parler d'une masse

volumique en gram par millilre ou en

gram par cm C c'est la même chose alors

quelle notation va-t-on utiliser pour la

masse volumique et bien on va faire

appel à l'alphabet grec et on va

utiliser une lettre grecque qui

s'appelle ro donc ro ici donc c'est

cette lettre se prononce r ça correspond

à la notation utilisée pour la masse

volumique alors attention quand vous

formez les lettres R souvent votre

lettre ressemble plus à la lettre P donc

pas confondre ces deux lettres d'accord

la lettre P minuscule en général elle

est réservée pour la pression et la

lettre P majuscule elle est réservée en

général pour le la force poids alors

comment va-t-on déterminer

expérimentalement la masse volumique

d'une espèce chimique et bien tout

simplement puisque c'est la masse d'une

espèce chimique par unité de volume il

nous faut bien sûr une espèce chimique

il nous faut pouvoir mesurer sa masse et

mesurer son volume on va prendre un cas

très simple je vous propose

de mesurer indirectement ici la masse

volumique de différentes espèce chimique

à une température

donnée donc par exemple on va mesurer la

masse d'un lre d'eau d'un lre d'huile

d'olive et d'un lre d'or autrement dit 1

dm³ d'or puisque comme vous l'avez vu

juste au préalable revue 1 dm³ c'est

pareil que 1 L je vous rappelle que 1

dm³ c'est un cube de 1 DM de côté autre

on dit de 10 cm de côté alors si on pèse

1 l d'eau on trouve par exemple 1 kg

pour 1 L d'huile on trouve 0,92 g alors

que pour 1 dm³ d'or 1 L d'or on trouve

19,3 kg donc ramener à une même unité de

volume ici comme par hasard j'ai tout

fait en sorte pour que ça tombe pile sur

1 l on constate que les masses

volumiques de ces différentes espèces

chimiques sont différentes à savoir pour

l'eau donc la masse pèse 1 K pour 1 L

l'huile d'olive pour 1 L d'huile d'olive

pèse donc 0,92 kg et puis 1 lre d'or 1

Kg 1 dm³ d'or pèse 19,3 kg donc comment

va-t-on trouver la masse volumique et

bien c'est tout simplement combien pèse

1 L et bien pour l'eau ce sera 1 kg

correspond à la masse de 1 L et bien on

dira encore que la masse volumique de

l'eau c'est donc 1 kg par l que celle de

l'huile d'olive c'est 0,92 g par lre et

puis que celle de l'or c'est 19,3 kg par

litre donc ici c'est masse volumique

pour trouver la valeur c'est très simple

on a pris une espèce chimique on a

mesuré sa masse et on a mesuré le volume

correspondant à cette masse donnée et

donc en faisant le rapport masse sur

volume de l'espèce chimique de masse m

on trouve la masse

volumique par exemple dans dans le cas

qu'on écudier ici des kilogram par litre

alors là ça devient intéressant c'est

qu'on on peut très bien comparer les

masses volumiques entre elles par

exemple je peux très bien me dire bah

tiens je constate que la masse volumique

de l'huile d'olive est inférieure à

celle de l'eau en l'occurrence

0,92 FO celle de l'or elle est 19,3 fois

plus grande que celle de l'eau donc vous

vous rappelez comment on fait pour

comparer des grandeurs on fait un

rapport donc si je prends comme

référence la masse volumique de l'eau et

si je comparer les masses volumiques des

différentes espèces chimiques par

rapport à l'eau il suffit de faire le

rapport masse volumique de l'huile

d'olive divisé par masse volumique de

l'eau on trouve bien sûr 092 même

raisonnement pour l'or et puis si je

compare la masolumique de l'eau par

rapport à elle-même forcément ça me fait

1/ 1 bah c'est égal à 1 et bien ce

rapport c'est ce qu'on va appeler la

densité la densité ça consiste à

comparer la masse volumique d'une espace

chimique par rapport à celle de l'eau

donc voici une nouvelle définition et en

général dans l'exercice les données

qu'on fourniss tournent plus de la

densité que des masses volumiques alors

ce qui intéressant c'est que si les

masses volumiques de l'espèce chimique

considéré hein ce que je note EC dans le

diaporama s'exprime dans la même unité

que la masse volumique de l'eau par

exemple comme on l'a vu ici en kilogram

par litre du coup on a au numérateur des

kilogram par litre et au déominateur des

Kilogramm par litre donc la densité est

une grandeur sans unités donc cette

grandeur est sans unité ça sous-entend

que les le rapport des masses volumiques

doivent être des masses volumiques

pardon dans le calcul doivent s'exprimer

dans la même unité

alors tout ceci vous paraît peut-être

assez simple au contraire compliqué

alors on peut pas se quitter comme ça

sans bien sûr faire un petit défi voici

votre la question que je vous pose à

quelle masse correspond 10 d'acétone

donc je vous fournis comme comme donné

la densité d'acétone qui vaut

0,783 donc là encore pas d'unité mais

qu'est-ce que cela veut dire ça veut

dire que la masse volumique de l'acétone

est à vous de finir le raisonnement pour

trouver la réponse alors comme

d'habitude vous mettez la vidéo sur

pause et puis je pense qu'en allez 4 5

minutes grand maximum vous pouvez

trouver le le résultat donc vous mettez

sur Pause puis au plus tard dans 4 5

minutes et bien vous relancez la

vidéo voilà donc je pense que vous avez

donc des éléments de réponse à proposer

et on va les comparer à la résolution

que je vous propose ici alors le dans un

premier temps on va partir comme si on

était euh un petit peu novice on calcule

de masse volumique on va écrire la

formule qu'on a vu récemment la masse

volumique c'est la masse sur le volume

d'une espèce de masse m donc ça tombe

bien puisque la masse le volume pardon

je le connais mais la masse c'est mon

inconnu et manque de bol enfin entre

guillemets c'est que la masse volumique

et bien on l'a pas ou plus précisément

on l'a indirectement puisqueon nous

fournit ici la densité donc l'astuce

consiste à souvenir du lien entre

densité et masse volumique et bien la

densité de

l'acétone je noté AC ici est égal à la

masse volumique de l'acétone sur la

masse volumique de l'eau et on se

souvient d'après la diapositive

précédente qu'il faut que masse

volumique de l'acétone et masse

volumique de l'eau s'exprime dans la

même unité donc on l'a vu juste au

préalable la masse volumique de l'eau

c'est 1 kg

par litre mais c'est pas très

stratégique de garder cette unité là

pourquoi puisque le volume qui est donné

ici est en millilitre alors c'est très

simple 1 L c'est 1000 ml donc si je

divise le volume par 1000 il faut que je

divise la masse par 1000 or 1 kg c'est

1000 g donc ça veut dire ça me fait la

molumique de l'eau c'est comme si on

mettait 1000

g divisé par 1000 ml

autrement dit la masse volumique de

l'eau c'est bien entendu ça je pense que

vous l'avez vite compris 1 g par

millilre M-1 c'est comme si on était

part une fois qu'on sait ça et bien

laffire est entendue en effet la masse

volumique de

l'acétone c'est donc la densité de

l'acétone je suis désolé pour le stylet

qui est pas très pratique fois la masse

volique de

l'eau autrement dit ça nous fait

0783 fois la masse volumique de l'eau 1

mais attention ça c'est 100 unités et ça

on vient de le dire c'est en gram par

millilre donc 100 unités FO gram par

millilre ça n fera donc un résultat en

gram par millilre

une fois qu'on a la masse volumique mais

j'ai pres envie de dire que le problème

est terminé en effet puisque la masse

volumique de l'acétone c'est égale à la

par définition à la masse sur le volume

ça veut dire que la masse que l'on

cherche c'est donc la masse volumique

fois le volume la masse donc on passe à

l'application numérique

pardon application numérique à

N donc la masse c'est donc la masse

volumique

0783 G

par millilre X 10 donc ici je vous

rappelle vous avez des grammes par

millilre fois des millil donc qu'est-ce

qui va nous rester les milliles vont

simplifier on aura bien une masse en

gram autrement dit ça se fait de têtes

7,83 g donc autrement dit 10 m d'acétone

pèse

7,83 g voilà j'espère que vous êtes un

petit peu plus à l'aise maintenant avec

cette notion après je vous cachche pas

pas qu'il faut un petit peu maîtriser

les les conversions et surtout pas pas

désespérer quand on voit dans l'oncé une

densité puisque finalement la densité

correspond à la masolumique de l'espèce

chimique considérée soit en gram par

millilitre soit en kilogam par litre

voilà bien écoutez je vous dis à bientôt

pour d'autres notions et puis d'ici là

travaillez bien