La méthode du déplacement est un moyen fiable de déterminer le volume d'un objet qui n'a pas de dimensions mesurables, comme une statue ou un rocher. Vous plongez simplement la roche dans l'eau dans un récipient assez grand pour la contenir et mesurez le volume d'eau qu'elle déplace. Le principe date du mathématicien grec Archimède, qui a peut-être couru dans les rues en criant « Eurêka » lorsqu'il l'a découvert. Si vous voulez connaître le poids de l'eau déplacée, il suffit de mesurer son volume et de le multiplier par la densité de l'eau.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Vous pouvez déterminer le poids d'un volume d'eau déplacé en multipliant par la densité de l'eau. En unités métriques CGS, la densité de l'eau à 4 °C est de 1 g/ml, donc si vous utilisez ces unités, le volume en millilitres et le poids en grammes sont les mêmes avec un degré de précision élevé.
La densité de l'eau varie avec la température
La densité de l'eau change avec la température. Son maximum se produit à 4 degrés Celsius (39,2 degrés Fahrenheit). En unités métriques, c'est 1 g/ml dans le système CGS (centimètres, grammes, secondes) et 1 000 kg/m
Mesurer le volume
Lorsque vous utilisez la méthode de déplacement, vous avez le choix entre deux façons de mesurer le volume d'eau déplacé. L'une consiste à remplir le récipient à ras bord et à récupérer l'eau qui déborde dans un récipient gradué. L'autre consiste à mesurer la variation du niveau d'eau et à calculer le volume à l'aide des dimensions du récipient. Si vous mesurez le volume d'un petit échantillon, vous pouvez remplir un récipient gradué jusqu'à une certaine marque et simplement lire l'échelle lorsque l'eau monte pour déterminer le changement de volume. C'est la procédure habituelle dans un laboratoire.
Déterminer le poids
Une fois que vous connaissez le volume de l'eau déplacée, vous pouvez immédiatement déterminer son poids en multipliant par la densité de l'eau à la température appropriée. C'est parce que la définition de la densité (d) est la masse (m) divisée par le volume (v), donc :
m=dv
Dans ce contexte, masse et poids sont synonymes, à moins que vous ne meniez l'expérience dans l'espace.
Si la précision n'exige pas le contraire, restez simplement avec la densité à 4 C. Si vous mesurez le volume en unités métriques CGS, le volume mesuré en millilitres sera alors égal au poids (masse) en grammes. En unités MKS, multipliez le volume en litres par 1 000 pour obtenir le poids en kilogrammes. Si vous utilisez des unités impériales, multipliez le volume en pieds cubes. par 62,42 pour obtenir le poids en livres. Si vous mesurez le volume en onces, gallons ou verges cubes, utilisez ces facteurs de conversion :
- 1 once = 10-3 cu. pi.
- 1 gallon = 0,134 cu. pi.
- 1 verge cube = 27 cu. pi.
