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Vidéo question :: Déterminer la formule de la densité et calculer la densité à partir d’une masse et d’un volume donnés Chimie • Première année secondaire

Complétez la phrase suivante. Un liquide a un volume de 200 mL et une masse de 4000 g. La densité de ce liquide est de _ kg/L.

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Transcription de la vidéo

Complétez la phrase suivante. Un liquide a un volume de 200 millilitres et une masse de 4000 grammes. La densité de ce liquide est de _______ kilogrammes par litre.

Nous devons déterminer la densité d’un liquide. Mais la question ne nous a pas donné de formule pour trouver la densité. Nous savons cependant que l’unité de la densité est le kilogramme par litre. Nous pouvons utiliser cette unité pour nous aider à trouver une formule pour calculer la densité. Le symbole kg représente l’unité kilogramme, une unité de masse. Le L majuscule représente le litre, une unité de volume. Comme l’unité de densité donnée dans cette question est le kilogramme par litre, cela implique qu’on peut calculer la densité en divisant une masse en kilogrammes par un volume en litres.

La question nous donne un volume et une masse. Par contre, aucune des deux unités ne correspond aux unités de notre équation. Mais nous pouvons convertir les grammes en kilogrammes et les millilitres en litres grâce à l’analyse dimensionnelle, une méthode de résolution de problèmes pour la conversion d’unités. En analyse dimensionnelle, une unité est convertie en multipliant sa valeur initiale par un facteur de conversion, ou plusieurs si nécessaire.

Un facteur de conversion est une relation entre deux quantités égales ayant des unités différentes. Nous avons besoin de facteurs de conversion pour lier les kilogrammes aux grammes et les litres aux millilitres. Le préfixe kilo- signifie 1000. Donc, un kilogramme est égal à 1000 grammes. Le préfixe milli- signifie millième. Cela signifie qu’un millilitre est un millième d’un litre. Autrement dit, un litre équivaut à 1000 millilitres.

Nous connaissons maintenant les facteurs de conversion nécessaires pour convertir les unités données dans la question en unités dont nous avons besoin pour la formule de la densité. Commençons par convertir les 4000 grammes en kilogrammes. Nous devons multiplier la valeur de la masse en grammes par le facteur de conversion. Pour ce faire, le facteur de conversion devra être réécrit sous forme de fraction. Le facteur de conversion pourrait être écrit comme un kilogramme sur 1000 grammes, ou 1000 grammes sur un kilogramme. Mais laquelle de ces représentations du facteur de conversion devons-nous choisir ?

Nous essayons de convertir des grammes en kilogrammes. Cela signifie que nous devons trouver un moyen d’annuler l’unité grammes. Lors d’une multiplication ou d’une division, les unités identiques s’annulent lorsqu’elles se trouvent à la fois au numérateur et au dénominateur. Cela signifie qu’on doit utiliser le facteur de conversion écrit comme un kilogramme sur 1000 grammes, puisque l’unité grammes est au dénominateur. Avec le facteur de conversion, l’unité grammes s’annule, nous laissant avec l’unité kilogrammes souhaitée. Nous effectuons le calcul et déterminons que 4000 grammes sont égaux à quatre kilogrammes.

On utilise le même procédé pour convertir les millilitres en litres. L’unité millilitres est au numérateur. Pour que cette unité s’annule, les millilitres doivent apparaître dans le dénominateur du facteur de conversion. Cela signifie qu’il faut écrire le facteur de conversion de un litre sur 1000 millilitres. Les unités millilitres s’annulent, nous laissant avec l’unité litres souhaitée. Nous effectuons le calcul et déterminons que 200 millilitres sont égaux à 0,2 litre.

Maintenant que la masse et le volume ont été convertis dans les bonnes unités, nous pouvons substituer les valeurs dans la formule de la densité. En effectuant le calcul, nous trouvons que la densité du liquide est de 20 kilogrammes par litre.

Nous pouvons compléter la phrase avec la valeur 20.

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