La capacité de conversion entre les unités de masse, la densité et le volume est l'une des compétences fondamentales nécessaires pour résoudre des problèmes de base en physique et en chimie. La masse, dans le système SI des unités utilisées par défaut dans le monde entier pour résoudre ces problèmes, a des unités de kilogrammes (kg) et de dérivations, alors que le volume a des unités de mètres cubes, ou m ^{3. longueur. En conséquence, la densité, qui est la masse par unité de volume, est souvent exprimée en kg /m 3. Parce que les quantités sont souvent plus petites dans les expériences et les mesures quotidiennes, il est typique de voir la densité exprimée en g /cm 3, ou gm /ml (un millilitre est défini comme un centimètre cube). Un kg /m3 est égal à 1 000 g /cm 3.}

TL; DR (Trop long: pas lu)

TL; DR

Utilisation l'expression:

m
= ρV

Convertir m ^{3 en volume ( V
) en masse ( m
) en kilogrammes. La densité ( ρ
) varie pour différentes substances, donc vous aurez besoin de rechercher la substance en question pour compléter le calcul.}

Dériver la masse du volume

Say on vous donne un volume connu d'une substance (de l'eau ou un autre fluide, un métal ou toute autre chose supposée avoir une distribution uniforme ou presque uniforme de la matière) et on vous demande de calculer sa masse. Pour ce faire, en fonction des relations établies ci-dessus, vous devez connaître la densité de la substance et seulement sa densité.

Puisque la densité ( ρ
) est la masse ( m
) divisé par le volume ( V
), alors la masse est égale à la densité fois le volume:

ρ
= m
/ V

Alors

m
= ρV

Densités dans le monde réel

Diverses tables en ligne incluent les densités de substances communes. Par exemple, une eau ordinaire à une température de 4 ° C a une densité de 1.000 kg /m3 ou 1 g /ml, toujours par définition. Les huiles sont moins denses que l'eau, c'est pourquoi la composante d'huile d'une vinaigrette comme l'italien flotte au sommet du mélange. Le lait, qui est composé presque entièrement d'eau mais contient des sucres, des protéines et (généralement) des graisses, a une densité de 1,03 fois celle de l'eau. Les métaux sont en général beaucoup plus denses que les liquides et varient grandement de l'un à l'autre. L'or, par exemple, a une densité de 19,3 g /ml. Cela signifie que 1 m ^{3 d'or a une masse de 1 000 x 19,3 = 19 300 kg. Comme 1 kg = 2,204 lb, une portion d'or d'un mètre sur un mètre sur un mètre (environ la taille d'une table plutôt petite) aurait une masse de 42 537 livres, soit plus de 21 tonnes.}

Applications

Depuis qu'un navire de mer moderne est principalement fait de métal, comment flotte-t-il? Pour que quelque chose flotte dans l'eau, il doit avoir moins de masse que l'eau qu'il déplace. Ceci est accompli à la suite de tout l'espace vide inclus dans la construction du navire, tel que l'espace entre les couches de la coque d'un navire. Quand un bateau en métal tel qu'un canoë est placé dans l'eau, il commence à couler parce que c'est le métal solide qui entre en contact avec l'eau. Mais parce que la densité globale du canot est inférieure à celle d'un volume d'eau équivalent, même avec un ou deux passagers ajoutés, la plus grande partie reste au-dessus de la surface de l'eau.