3.1.4 - Masse Volumique Cartes

Mots-clés

Alliage

Association de substances au niveau atomique ou moléculaire.

Exemple :

Acier = fer + carbone

Electrum = Or + Argent

Mots-clés

Alliage de l'insertion

Alliage obtenu en insérant des atomes de taille plus petite que ceux du métal principal, dans les espaces libres entre les atomes du métal.

Exemple :

Acier = fer + carbone

Mots-clés

Alliage de substitution

Alliage obtenu en remplaçant les atomes du métal par d'autres, de taille équivalente à ceux du métal principal.

Exemple :

Electrum = Or + Argent

Mots-clés

Matériau composite

Assemblage d'au moins deux matériaux non miscibles.

Exemple :

PRFC : polymère renforcé de fibres de carbone,

béton armé = béton + armature en acier

Mots-clés

Minerai

Roche constituée d'une proportion non négligeable d'atomes ou d'ions métalliques.

Mots-clés

Propriété caractéristique

Propriété qu'un corps est le seul à posséder.

Mots-clés

Masse volumique

Propriété physique caractéristique d'un corps. À volume égal, c'est la masse des matériaux qui constituent les corps qui permet de les comparer.

L'unité internationale de la masse volumique est le kg/m³

On peut utiliser d'autres unités : kg/L ; g/mL ou g/cm³

Mots-clés

Structure cristalline

Arrangement symétrique et répétitif des atomes d'un cristal dans l'espace.

Structure organisée des atomes des métaux à l'état solide

Formule

Masse volumique

ρ = masse volumique (kg ou g)

m = masse (m³ ou L)

V = volume (kg/m³ ou g/L)

Trouve-t-on facilement des métaux dans la nature ?

On trouve peu de métaux purs dans la nature, alors que les minerais sont très répandus.

Comment l'industrie utilise-t-elle les métaux ?

L'industrie s'approvisionne en métaux grâce aux minerais.

Elle les utilise le plus souvent sous forme d'alliages dont les propriétés sont différentes de celles du métal principal dont ils sont issus.

Quel est l'avantage d'un alliage ?

Les propriétés physiques comme la masse volumique, les propriétés mécaniques et les propriétés électriques des alliages sont différentes de celles du métal principal.

De quoi dépendent les propriétés d'un matériau ?

Les propriétés d'un matériau composite dépendent de l'assemblage des matériaux qui le constituent.

Certains matériaux composites fabriqués par l'homme ont une masse volumique très faible.

À savoir faire

Savoir mesurer une masse volumique

1. Mesurer la masse de l'échantillon avec une balance.

Penser à faire la tare (remise à 0) en cas d'utilisation d'un récipient.

2. Mesurer le volume de l'échantillon avec une éprouvette graduée

On met un volume V₁​ connu d'eau dans l'éprouvette graduée. Puis, on met l'échantillon dans l'eau et on note V₂​ la nouvelle valeur. Le volume de l'objet correspond à la différence : V​=V₂​−V₁​

3. Calculer la masse volumique en utilisant la formule

À savoir faire

Exploiter l'expression de la masse volumique

Un lingot d'or a un volume de 51,8 cm³.

Sachant que la masse volumique de l'or est de 19,3 g/cm³. On sait également que le zinc a pour masse volumique 7,3 g/cm³.

a) Quel volume de zinc faudrait-il prendre pour avoir la même masse ?

b) Quelle est la masse d'un lingot de zinc de même volume que le lingot d'or ?

Arrondir les résultats à l'unité

1. Identifier les données utiles de l'énoncé

La masse, le volume, la masse volumique

2. Rappeler l'expression de la masse volumique puis la tourner si besoin

ρ=m/V

m=ρ×V

V=m/ρ

3. Faire l'application numérique

Corrigé de l'exercice

a) • ρ(or)=19,3 g/cm³

V(or)=51,8 cm³

ρ=m/V → m=ρ×V

m(or) = 19,3 x 51,8 ≈ 1000 g

•ρ(zinc)=7,3 g/cm³

m(zinc)=m(or)=1000 g

ρ=m/V → V=m/ρ

V(zinc) = 1000 / 7,3 ≈ 137 cm³

b) ρ(zinc)=7,3 g/cm³

V(zinc)=V(or)=51,8 cm³

ρ=m/V → m=ρ×V

m(zinc) = 7,3 x 51,8 ≈ 378 g