Quelques masses volumiques et densite s Remarquer les différents ordres de grandeurs des masses volumiques des gaz, des liquides et des solides.

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Les gaz, partie B Complément 1 Page 1 sur 2

Thermodynamique, T04.C1 © Isa 2019

Quelques masses volumiques et densite s

Remarquer les différents ordres de grandeurs des masses volumiques des gaz, des liquides et des solides.

I. Quelques gaz

Les valeurs numériques sont celles : de la masse volumique dans les conditions normales de température et de pression ; de la densité du gaz, considéré comme parfait, par rapport à l’air :

0 0 m

M

 = V

⁰

0air

d 

= 

La masse volumique de l’air dans les CNTP vaut :

µ0 ≈ 1,293 kg.m^-3 1 m³ d’air pèse 1,293 kg

1 L = 1 dm³ d’air pèse 1,293 g Le moins dense de tous les gaz est le dihydrogène :

µ0 ≈ 0,09 (0,0892) kg.m^-3 d ≈ 0,7 (0,69) Dans l’atmosphère le gaz le plus présent est le diazote :

µ0 ≈ 1,2 (1,249) kg.m^-3 d ≈ 1,0 (0,97) Le gaz indispensable à la respiration est le dioxygène :

µ0 ≈ 1,4 (1,428) kg.m^-3 d ≈ 1,1 (1,10)

Le dioxyde de carbone est toxique ; quand il se forme dans un appartement, il se concentre près du sol car il est plus dense que l’air :

µ⁰ ≈ 1,9 (1,963) kg.m^-3 d ≈ 1,5 (1,52) Il en est de même lorsqu’une bouteille de propane C³H⁸ fuit :

µ0 ≈ 1,9 (1,963) kg.m^-3 d ≈ 1,5 (1,52) Ou une bouteille de butane C4H10 :

µ0 ≈ 3,3 (3,302) kg.m^-3 d ≈ 2,6 (2,55)

II. Quelques liquides

Les densités sont calculées par rapport à l’eau :

eau eau

d m m



= = 

La masse volumique de l’eau est :

µeau = 10³ kg.m^-3 1 L = 1000 cm³ d’eau pèse 1 kg = 1000 g 1 m³ d’eau pèse 1000 kg

L’huile, l’essence ont des masses volumiques et des densités proches de :

µ ≈ 0,9. 10³ kg.m^-3 d ≈ 0,9

µ ≈ 0,8. 10³ kg.m^-3 d ≈ 0,8

Le mercure est liquide et très dense :

µ ≈ 13,6. 10³ kg.m^-3 d ≈ 13,6

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III. Quelques solides

L’aluminium est un métal, présent dans la vie courante et peu dense :

µ ≈ 2,7. 10³ kg.m^-3 d ≈ 2,7

Le lithium, moins présent dans la vie de tous les jours, est encore moins dense : µ ≈ 0,53. 10³ kg.m^-3 d ≈ 0,53

Le titane est présent dans des alliages légers à cause de sa faible densité :

µ ≈ 4,5. 10³ kg.m^-3 d ≈ 4,5

Le fer, par contre, est un solide dense :

µ ≈ 7,8. 10³ kg.m^-3 d ≈ 7,8

Parmi les métaux précieux, l’or est très dense, l’argent moins : µ ≈ 19,3. 10³ kg.m^-3 d ≈ 19,3 µ ≈ 10,5. 10³ kg.m^-3 d ≈ 10,5

Les métaux comme l’uranium, le plutonium, le neptunium les concurrencent ou les battent : µ ≈ 18,7. 10³ kg.m^-3 d ≈ 18,7

µ ≈ 19,8. 10³ kg.m^-3 d ≈ 19,8 µ ≈ 20,3. 10³ kg.m^-3 d ≈ 20,3 L’iridium est un métal encore plus dense :

µ ≈ 22,5. 10³ kg.m^-3 d ≈ 22,5 Le plomb, réputé pour sa densité, est en fait nettement moins dense :

µ ≈ 11,4. 10³ kg.m^-3 d ≈ 11,4