En bref Chaque espèce chimique possède des propriétés physiques dont les valeurs lui sont propres : ce sont ses caractéristiques physiques.

ILa masse volumique

La masse volumique d'un échantillon de matière est égale à la masse d'une unité de volume de cette matière.

Pour calculer la masse volumique ρ d'un échantillon de matière, on divise la masse m de l'échantillon par son volume V :

La masse volumique d'un échantillon de matière diminue quand sa température augmente, car son volume augmente (sa masse restant constante).

IILes températures de changement d'état

Chaque substance est caractérisée par des températures de changement d'état qui lui sont propres.

Exemples :

T_{fusion de l'eau} = 0 °C ;

T_{fusion du fer} = 1 535 °C.

Les changements d'état des corps purs se font à température constante. En revanche, lors des changements d'état des mélanges, la température varie.

Exemples : courbes de variation de la température au cours du temps lors de la solidification d'un corps pur (eau distillée) et d'un mélange (eau salée).

Méthode

Exploiter la formule de la masse volumique

On place sur le plateau d'une balance un récipient gradué en millilitres puis on appuie sur le bouton tare (schéma a). On verse ensuite un liquide, on note le volume V mesuré et la masse m affichée (schéma b).

1 Calculer la masse volumique ρ_liq du liquide en kilogrammes par mètre cube.

2 Calculer la masse m_liq en kilogrammes de ce liquide pour un volume V_liq égal à 0,30 m³.

Conseils

Pense à convertir dans les bonnes unités :

1 mL = 1 cm³ et 1 cm³ = 1 × 10⁻⁶ m³ ;

1 g = 1 × 10⁻³ kg.

Utilise la formule de la masse volumique sous la forme $\text{ρ}=\frac{m}{V}$ et sous la forme $m=\text{ρ}\times V$.

Solution

1 Les mesures réalisées sur le schéma b sont m = 16 g et V = 8,0 mL.

On convertit le volume en mètres cube :

V = 8,0 mL = 8,0 cm³ = 8,0 × 10^–6 m³.

On convertit la masse en kilogrammes :

m = 16 g = 16 × 10^–3 kg.

On calcule la masse volumique :

${\text{ρ}}_{\text{liq}}=\frac{m}{V}=\frac{16\times {10}^{-3}}{\mathrm{8,0}\times {10}^{-6}}=\text{2,0}\times \text{1}{\text{0}}^{\text{3}}\text{kg}\text{/}{\text{m}}^{\text{3}}$.

2 On calcule la masse m_liq :

$m_{\text{liq}}={\text{ρ}}_{\text{liq}}\times V_{\text{liq}}=\mathrm{2,0}\times {10}^3\times \mathrm{0,30}=\text{6,0}\times \text{1}{\text{0}}^{\text{2}}\text{kg}$.