Qu’est-ce que la densité?

Archimède avait utilisé le concept de densité pour exposer la fraude. La densité est une propriété physique de la matière qui exprime une relation de masse au volume. Plus un objet contient de masse dans un espace donné, plus il est dense. Il est important de se rappeler, cependant, que cette relation ne concerne pas seulement la proximité des atomes d’un élément ou des molécules d’un composé. La densité est également affectée par la masse atomique d’un élément ou d’un composé. Étant donné que différentes substances ont des densités différentes, les mesures de densité sont un moyen utile d’identifier les substances.

Par exemple, comment pouvez-vous distinguer une tonne métrique de plumes par rapport à une tonne métrique de briques, illustrée à la figure 1, si vous ne pouviez pas les voir?

Une tonne métrique de plumes ou de briques aura une masse identique de 1 000 kilogrammes (une tonne métrique). Cependant, une tonne métrique de plumes occupera un volume de près de 400 millions de cm3 (environ la taille de quatre camions-remorques), tandis qu’une tonne métrique de briques n’occupera qu’un demi-million de cm3 (environ la taille d’un téléviseur grand écran). Les briques sont plus denses que les plumes car leur masse est emballée dans un volume plus petit. Cette relation entre la masse et le volume d’une substance est ce qui définit la propriété physique de la densité:

La densité est définie comme le rapport de la masse d’un objet à son volume, comme indiqué dans l’équation ci-dessus. Parce qu’il s’agit d’un rapport, la densité d’un matériau reste la même quelle que soit la quantité de ce matériau présente. La densité est donc appelée une propriété intensive de la matière. La masse est la quantité de matière contenue dans un objet et est généralement mesurée en unités de grammes (g). Le volume est la quantité d’espace occupée par une quantité de matière et est couramment exprimé en centimètres cubes (cm3) ou en millilitres (ml) (1cm3 = 1 ml). Par conséquent, les unités courantes utilisées pour exprimer la densité sont les grammes par millilitres (g / ml) et les grammes par centimètre cube (g / cm3).

Regardons un exemple. Une brique typique a une masse de 2 268 g et occupe un volume de 1 230 cm3. En utilisant l’équation ci-dessus, nous pouvons calculer la densité de la brique:

La densité peut parfois être confondue dans notre esprit avec le poids car le plus dense de deux objets de volume égal sera plus lourd. Rappelez-vous, cependant, que c’est la relation entre la masse et le volume qui détermine la densité et non le volume ou la masse seuls, ou même la proximité des atomes ou des molécules. Regardez le tableau 1 pour des exemples de densité de substances courantes.

Density of Some Common Substances
Substance	Density(g/cm3)
Air	0.0013
Feathers	0.0025
Pine	0.5
Ice	0.92
Water	1.00
Bricks	1.84
Aluminum	2.70
Steel	7.80
Silver	10.50
Or	19.30

Tableau 1: Densité des substances courantes.