La matière : états, masse et volume

Le volume est une grandeur qui caractérise l’espace occupé. Son unité dans le système international (S.I.) est le mètre cube ($m^3$). On utilise très souvent pour les liquides et les gaz une autre unité : le litre ($L$).

On utilise généralement une éprouvette graduée pour mesurer le volume des liquides. Pour ces mesures, l’unité la plus utilisée en Physique-Chimie est le litre ($L$) bien que le mètre-cube ($m^3$) soit l’unité du système international.

Le litre ($L$) possède des multiples et des sous-multiples que l’on utilise selon les besoins : $hL$, $daL$, $dL$, $cL$, $mL$, etc.
On utilise alors un tableau de conversion pour passer d’une unité de mesure à une autre.

On a besoin de $0,75 \ L$ de lait pour une recette de crêpes, mais le verre doseur est gradué en cL.
On utilise donc un tableau de conversion :

		$dm^3$			$cm^3$
$hL$	$daL$	$L$	$dL$	$cL$	$mL$
		$0,$	$7$	$5$

Donc $0,75 \ L = 75 \ cL$.

On ne peut pas mesurer le volume d’un solide avec une éprouvette graduée. Il faut utiliser la méthode de déplacement de liquide.

La mesure par déplacement de liquide permet de mesurer le volume d’un solide de forme quelconque : on mesure un premier volume $V_{1}$ d’eau dans une éprouvette, on immerge ensuite le solide dans cette éprouvette et on mesure le nouveau volume $V_{2}.$ Le volume $V$ du solide correspond à la différence $V_{2} - V_{1}$.

La masse est une grandeur liée à la quantité de matière d’un échantillon. L’unité de la masse dans le système international (S.I.) est le kilogramme ($kg$).

On utilise une balance pour mesurer la masse d’une substance. Selon l’utilisation prévue de la balance, le résultat affiché peut être en gramme ($g$), en kilogramme
($kg$), voire en tonne ($t$).
Comme pour les volumes, on passe d’une unité à l’autre à l’aide d’un tableau de conversion.

 

$t$			$kg$	$hg$	$dag$	$g$	$dg$	$cg$	$mg$

Lorsque la substance à peser doit être contenue dans un récipient = le contenant (c’est le cas des liquides), il faut faire la tare de la balance (remise à 0) avec le récipient vide. Ainsi, la balance ne mesurera que la masse de la substance et pas la masse du récipient.

Lors d’une mesure de masse, faire la tare consiste à remettre la balance à zéro.

Pendant longtemps, l’eau a été utilisée comme référence pour définir le kilogramme. Aujourd’hui, on utilise un étalon en platine pour définir le kilogramme à l’échelle de la planète.

En utilisant un tableau de conversion et en sachant qu’un litre d’eau possède une masse d’un kilogramme on en déduit qu’un millilitre d’eau possède une masse d’un gramme.