Le volume en physique chimie équivaut à la masse par unité de volume d’une substance chimique. Ceci étant, il existe plusieurs méthodes qui permettent de trouver la bonne formule pouvant aider à calculer le volume en physique chimie. Découvrez quelques-unes dans cet article.
Qu’appelle-t-on masse volumique ?
On ne peut parler des méthodes permettant de calculer le volume en physique chimie sans parler au préalable de la masse volumique. En effet, la masse volumique d’un corps chimique est égale à la masse unitaire du volume de ce corps. La masse volumique d’une substance chimique varie en fonction des conditions dans lesquelles elle est placée. Cela peut donc dépendre :
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- De l’état de la substance ;
- De sa température ;
- De sa pression.
Il existe d’ailleurs différents types d’état dans lesquels une substance chimique peut être. Il s’agit notamment de l’état liquide, de l’état gazeux et de l’état solide. Pour ce qui est de l’unité des corps chimiques, elle est souvent exprimée en fonction de l’état dans lequel se trouve le corps. La masse volumique des gaz et des liquides est généralement exprimée en gramme par litre soit g/L. Quant aux substances solides, leur masse volumique est souvent exprimée en gramme par décimètre cube soit g/dm³.
Par ailleurs, certains d’entre eux s’expriment en kilogramme par mètre cube soit kg/m³. Ainsi, lorsque la température d’un corps est élevée à température constante, elle gonfle et prend assez de volume. Cela entraine donc la réduction de la masse volumique de cette substance dans ce cas. Mais, si c’est la pression qui s’amplifie à température constante, le corps se comprime et prend peu de volume. Dans ce cas, la masse volumique chute carrément. Au regard de tout cela, il est indispensable d’apprendre à calculer le volume en physique chimie.
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Méthodes pour calculer le volume en physique chimie
Il est possible de calculer le volume d’une substance en physique chimie en faisant la division de sa masse volumique par sa masse réelle. De façon explicite, il faut utiliser la formule ci-après : masse volumique du corps chimique ÷ la masse de ce corps (V=m÷p). Cependant, il faut s’assurer de respecter la logique en ce qui concerne les unités utilisées lors du calcul. Pour ce faire, prenons l’exemple d’un cylindre de 9 dm³ qui est composé de cuivre de masse volumique (p=9,96 g/cm³). Dans ce cas, il est indispensable de convertir le volume en centimètre cube. Cela donnera pour résultat V= 9dm³= 9000 cm³.
S’il faut s’en tenir à la formule précédente, m= 9,96×9000= 89640. Convertir 89640 en kilogramme donne 89,6 kg. Rappelons que 1g/L équivaut à 1mg/mL, 1g/dm³ et 1mg/cm³. Ainsi, un récipient qui contient, par exemple, 300 g d’éthanol de masse volumique équivaut à p=789 g/L.
Dans ce cas précis, il faut remplacer chacune des grandeurs par sa vraie valeur. Il faut donc diviser les 300 par 789. Cela va donner la formule ci-après : V= m/p dont V est égal à 200 et p égal à 789. La réponse à cette réponse est égale à 0,380 soit V= 0,380 L. Le calcul du volume en physique chimie nécessite que l’on connaisse les différentes formules afin de ne pas se retrouver bloqué à un niveau donné.
