Comment déterminer la masse volumique de l'air ?

I— La masse volumique ρ

La masse volumique ρ est égale au rapport de la masse m par le volume V.


ρ = m : V
ρ = m ÷ V
ρ = m / V
\( \large\mathsf{ρ = \displaystyle\frac{m}{V}} \)

La masse volumique ρ en g/L est égale à la masse d'un litre du produit.

II— Matériel à utiliser

Pour déterminer la masse volumique ρ de l'air, nous avons besoin :

— d'une balance pour mesurer la masse

Dessin d'une balance
Une balance électronique
Schéma d'une balance
Schéma d'une balance

et
— d'un récipient gradué (une éprouvette) ou un récipient de capacité connu (une bouteille d'un litre).

Bouteille d'un litre

III— Méthode 1 : Déplacement d'air

Calcul de la masse d'un litre d'air :
m1 = 453,7 ± 0,1 g
m2 = 452,7 ± 0,1 g

m1L d'air = m1 - m2
m1L d'air = 453,7 - 452,7
m1 L d'air = 1,0 g ± 0,2 g

La masse d'un litre d'air est égale à 1,0 g à 0,2 g près.
La masse volumique ρ de l'air est égale à 1,0 g/L.

IV— Méthode 2 : Par déplacement d'un liquide

Calcul de la masse d'un litre d'air :
m1 = 356,2 ± 0,1 g
m2 = 355,2 ± 0,1 g

m1 L d'air = m1 - m2
m1 L d'air = 356,2 - 355,2
m1 L d'air = 1,0 g ± 0,2 g

La masse d'un litre d'air est égale à 1,0 g à 0,2 g près.
La masse volumique ρ de l'air est égale à 1,0 g/L.

V— Masse volumique de l'air

La masse volumique ρ de l'air est égale à 1,2 g/L à 20 °C.

Remarque :
La masse volumique de l'air dépend de la température et de la pression.

Pour une pression donnée, quand la température augmente, la masse volumique de l'air diminue.

Pour une température donnée, quand la pression augmente, la masse volumique de l'air augmente.