(c) McGraw Hill Ryerson 2007 Sciences 8 Module 3 – Les Fluides Chapitre 8 La masse volumique et la...

(c) McGraw Hill Ryerson 2007

Sciences 8 Module 3 – Les Fluides

Chapitre 8La masse volumique et la masse

d’une substance dans un volume donné.


La définition de la masse volumique

• La masse volumique est une mesure de la masse contenue dans un volume donné.

• Une substance ayant une masse volumique plus faible qu’une autre flottera au-dessus de cette dernière.


La masse volumique et la théorie particulaire

Selon la théorie particulaire, des substances différentes sont constituées de particules de tailles différentes.

La taille, la forme et la masse des particules déterminent le nombre de particules et la masse pouvant occuper un espace donné.

Par conséquent, chaque substance a sa propre masse volumique, qui dépend de sa taille, de la forme et de la masse des particules.

Moins dense plus dense


• En général,la plus élevée la masse par rapport au volume, plus les particules d’une substance sont entassées et alors la plus élevée est la masse volumique.

• Laquelle des substances suivantes aura la masse volumique supérieure?



• Selon la théorie particulaire de la matière, les particules sont espacées les unes des autres.

Q. En quel état y a-t-il plus/moins espace vide entre les particules?

En général il y a plus d’espace vide entre les particules de gaz, et moins d’espace vide entre les particules d’un solide.

Q. Quelles relations y a-t-il entre l’espace entre les particules et la masse volumique?



Est-ce que la pierre tombera plus vite à travers l’eau ou l’air? Explique en discutant la masse volumique des particules.



En général, les gaz ont des masses volumiques inférieures à celles des liquides, et les liquides ont des masses volumiques inférieures à celles des solides.



• En général, la matière avec la masse volumique la plus élevée a aussi la plus grande masse, et par conséquent est plus lourde.

• Lequel des liquides dans l’image a la masse volumique la plus élevée?

• Lequel a la masse volumique la plus faible?

La mesure de la masse volumique



Des objets peuvent avoir la même masse, mais une différente masse volumique.

Vous pouvez voir que la boîte rouge a une masse volumique supérieure à celle de la boîte grise . Elle a la même masse, mais un volume plus petit.

La boîte rouge est plus dense



• Souvenez! Tant que la température et la pression ne

changent pas, le rapport masse/volume (la masse volumique) de n’importe quelle substance pure est constant (ne change pas).

Si la masse d’une substance pure augmente, son volume augmente aussi. De même, si le volume d’une substance pure augmente, sa masse augmente aussi.



La masse volumique d’une substance peut être déterminée en calculant son rapport masse/volume

Où

Mv = Masse volumique (g/cm3)

m = masse (g)

V = Volume (cm3)

Note pour liquide: 1 cm3 = 1 mL = 1 g

Mv = m V



Pour déterminer la masse et le volume

Une balance nous permet de mesurer la masse en grammes (g) ou en kilogrammes (kg).

Le déplacement peut mesurer le volume d’un objet de forme irrégulière. Le déplacement correspond à l’espace qu’un objet occupe dans un fluide.

Dans la figure, la quantité d’eau déplacé correspond au volume de la pierre; 2cm3.



Complétez les problèmes suivants:

pages 312 - 313 exercices #1, #2 et #3.

page 314 exercices #1, #2 et #3

page 314 exercices #1, #2 et #3 (oui, il y en a deux exercices différents!


Les changements de masse volumique

Selon la théorie particulaire, les particules d’une substance s’éloignent les unes des autres à mesure qu’elles gagnent de l’énergie sous l’effet de la chaleur.

Les particules occupent donc un plus grand espace, ce qui signifie que la masse volumique de la substance diminue.



• Cette montgolfière peut voler grâce à la différences de la masse volumique entre l’air rechauffé à l’intérieur du ballon et l’air à l’extérieur du ballon.

• La masse volumique de l’air dans le ballon décrôit et devient inférieure à celle de l’air à l’extérieur et la montgolfière monte alors.



La pression d’un pneu est affectée par la température. Les images ci-dessous représentent le même pneu pendant l’été et puis pendant l’hiver. Bien que tous les deux contiennent la même masse d’air, la masse volumique du pneu en hiver est inférieur. Peux-tu expliquer

pourquoi?

été hiver



La plupart des substances ont une masse volumique plus élevée sous leur forme solide, mais l’eau contitue une exception à cette règle. Quand l’eau gèle, les particules s’éloignent légèrement les unes des autres avant de s’immobiliser. La masse volumique de la glace est donc inférieure à celle de l’eau liquide, ce qui lui permet de flotter.

L’eau est le plus dense à 4 oC. Par conséquent, l’eau qui se trouve au fond des lacs et des océans est d’habitude environ cette température, surtout pendant l’hiver.


Les changements naturelsde masse volumique

S’il t’est déja arrivé d’empiler du bois, tu auras peut-être remarqué que le bois vert récemment coupé est beaucoup plus lourd que le bois coupé depuis un certain temps et qui a eu le temps de sécher…



Quand on coupe un arbre et qu’on le laisse sécher, les particules d’eau présentes dans le bois s’évaporent et sont remplacées par de l’air. Comme la masse volumique de l’airest beaucoup plus faible que celle de l’eau, le bois sec a une masse volumique inférieure à celle du bois humide. Il est ainsi plus léger et plus facile à soulever.



Explique en utilisant le concept de la masse volumique, pourquoi est-il plus facile de flotter dans l’eau salé que de l’eau frais?

Souvenez-vous de unité 1?

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