Masse et Volume correction

Volume et Masse.
1 - Le volume.
1) Définition.
C'est la place occupée par une substance qu’elle soit liquide, solide ou gazeuse.
2} Unités.
L’unité de volume est le mètre cube (m3).
1 m3 correspond à l’espace qu’occupe un cube de 1 m de côté.
Mais il est rare que dans une recette, on exprime le volume en m3. Le
litre est également une unité très employée pour exprimer un volume,
c'est pour être précis une unité de capacité.
Le litre et le mètre cube étant deux unités de volumes, il existe une
relation entre ces deux unités.
En effet, 1 dm3 c'est-à-dire un volume d’un cube de 1 dm (10 cm) de
côté à la capacité de recevoir un litre d'eau (ou d'un autre liquide).
Volume
Capacité
m3
dm3
hL
daL
L
cm3
dL
cL
mm3
mL
3} Mesurer le volume d’un liquide.
Pour mesurer directement le volume d’un corps on utilise un
récipient gradué en volume. Le plus couramment utilisé est
l’éprouvette graduée. Réalisons une mesure avec cet
mL
50
appareil.
Versons du liquide dans l’éprouvette graduée. Si le tube est
40
fin, la surface libre du liquide n’est pas plane et horizontale
mais forme un ménisque. On mesure la valeur en plaçant son œil au niveau de la surface libre,
en prenant comme référence le bas du ménisque, la base du ménisque.
Conclusion :
La place occupée par une substance s'appelle le volume.
L'unité de volume est le mètre cube (m3). On utilise aussi le litre (L) sachant que 1 L = 1 dm3.
On exprime souvent les volumes en millilitres (mL) ou en centimètres cubes (cm3).
Exercices d’application : Mesure du volume d’un liquide.
Indique le volume de liquide contenu dans chacun des récipients suivants.
V = 45 cm3
V = 25 cm3
a)
c)
b)
d)
V = 98 mL
V = 170 cm3
2 - La masse.
1) Définition.
La masse d’un objet est la quantité de matière dont il est composé.
Attention à ne pas confondre les notions de masse et de poids, ce sont deux grandeurs
différentes. La masse est liée à la quantité de matière alors que le poids est lié à l'attraction
terrestre.
2) Unité
L’unité de mesure est le kilogramme (kg).
La masse d’un litre d’eau est de 1 kg.
Multiples
Unité
Symbole
tonne quintal
t
q
Sous-multiples
kilogramme hectogramme décagramme gramme décigramme centigramme milligramme
kg
hg
dag
g
dg
cg
mg
EXERCICES sur les VOLUMES.
1 - Complète les égalités suivantes :
1L =
1 dm3
1 cm3
1 m3 =
1000 dm3
0.03 dm3 =
30.000 mm3
750 mm3 =
0,75 cm3
1L =
100 cL
1 hL =
0,1 m3
250 cm3 =
250 mL
1 daL =
1000 cL
1 mL =
1 cm3 = 0,001 dm3
2 - Mesure du volume d’un liquide.
Dans chacun des cas ci-après, indique :
a) l’unité ;
b) le volume correspondant à chaque petite division (petit trait horizontal) ;
c) le volume du liquide contenu dans le récipient.
cm3
L
mL
cm3
a) cm3
b) 5 cm3
c) 45 cm3
a) cm3
b) 25 cm3
c) 75 cm3
a) mL
b) 0,1 mL
c) 19,7 mL
a) L
c) 1/4 L ou 0,25 L ou 25 cL
3 - Mesure du volume d’un solide.
À partir de l’expérience schématisée ci-dessous, détermine V1 et V2 et calcule le volume V du caillou.
Le volume d’eau dans l’éprouvette à pied graduée est le 45 cm3.
Le niveau de l’eau, après ajout du caillou, est de 65 cm3
Nous pouvons calculer le volume du caillou : 65 - 45 = 20. Le volume du caillou est de 20 cm3.
V = 20 cm3.
V2 = 65 cm
3
V1 = 45 cm
3
EXERCICES sur les MASSES.
1 - Conversion d’unités.
Convertis : 2,5 t
3 270 g
= 2.500 kg ;
720 mg
=
0,72 g ;
= 3,27 kg ;
15.6 dg
=
1,56 g.
2 - Mesure de masses.
Sucre
Coupelle
Que pouvez-vous lire et calculer à l’aide de ces 2 mesures ?
Nous pouvons lire la masse de la coupelle vide. Celle-ci est de 77,2 g.
Nous pouvons lire la masse de la coupelle remplie de sucre. Celle-ci est de 123,1 g.
Nous pouvons calculer la masse du sucre. Celle-ci est de 45,9 g. (123,1 - 77,2)
3 - Utilisation de la balance électronique.
Sel
Doc. 1 : vous placez la coupelle
sur la balance. Celle-ci affiche
alors : 77,2 g
Doc. 2 : après avoir appuyé sur
le bouton T (tare), la balance
affiche : 0,0 g.
Doc. 3 : vous versez ensuite du
sel dans la coupelle. La balance
affiche : 89,6 g
La masse de la coupelle est de 77,2 g.
La masse du sel est de 89,6 g..
Quel est le rôle du bouton T (tare) ?
Le rôle du bouton tare est de remettre à zéro l’affichage de la balance. Grâce à cette touche, la
balance va afficher directement la masse du contenu du récipient. Cela nous évite un calcul (Confère
exercice 2 ci-dessus).
4 - Conversion :
Convertis : 3 700 kg = 3,7 t ;
3.5 hg
= 0,35 kg ;
1 300 mg = 1,3 g ;
0.12 g
= 120 mg.
5 - Masse de l’eau. Rappel : 1 L d’eau a une masse de 1 kg.
Volume
m3
dm3
mm3
L
Capacité
Masse de
l’eau
cm3
q
t
kg
0
0
hg
2
dag
g
1
0
dg
cg
mg
5
1
En grammes :
Quelle est la masse de 10 cm3 d’eau ? - Quelle est la masse de 1/4 L d’eau ?
Quelle est la masse de 0,1 m3 d’eau ? - Quelle est la masse de 1 litre d’huile ?
La masse de 10 cm3 d’eau est de 10 grammes.
La masse de 1/4 de litre d’eau est de 250 grammes.
La masse de 0,1 m3 d’eau est de 100.000 grammes.
La masse de 1 litre d’huile est inférieure à la masse de 1 litre d’eau. En effet, l’eau flotte sur
l’eau, sa masse est donc inférieure !!! Le tableau de conversion n’est valable que pour
l’eau.
6 - Transvasement d’un liquide.
Doc. 1
Doc. 2
Doc. 3
Quels sont les lectures et calculs possibles ?
Lectures :
Document 1 : La masse du verre rempli d’eau est de 152,3 grammes.
Document 2 : La masse de la cuve vide est de 67,2 grammes.
Document 3 : La masse de la cuve remplie d’eau est de 170,8 grammes.
Calculs :
Nous pouvons calculer la masse de l’eau. Celle-ci est de 103,6 grammes (170,8 - 67,2).
Nous pouvons calculer la masse du verre vide. Celle-ci est de 48,7 grammes (152,3 - 103,6).
Nous pouvons calculer le volume V de l’eau.
Rappel : la masse de 1 litre d’eau est de 1 kg.
Volume
m3
hL
Capacité
Masse de
l’eau
dm3
t
q
daL
cm3
mm3
L
dL
cL
mL
kg
hg
dag
g
dg
4
7
8
Le volume V est de 47,8 cm3 ou 47,8 mL.
cg
mg