On peut également faire le calcul suivant : si l'on considère, par exemple, un glaçon de 1 cm3 et de masse volumique 0,917 g·cm−3 (qui contient donc 0,917 g d'eau), le volume immergé sera de 0,917 cm3 (comme pour un iceberg, la majeure partie est sous l'eau).
Lorsqu'on fait geler de l'eau, le volume de glace obtenu est proportionnel au volume d'eau utilisé. En faisant geler 1,5 L d'eau on obtient 1,62 L de glace.
La masse volumique de la glace est plus faible que celle de l'eau, donc pour 1 kg d'eau (1L), on aura 1 kg de glace mais à un volume plus grand (1L et des brouettes).
La masse volumique des solides
On calcule la masse volumique d'un solide en divisant la mesure de sa masse (g) par celle de son volume (cm3) .
Autrement dit, le glaçon, qui est en équilibre, reçoit une poussée qui est égale au poids du volume d'eau qu'il occupe sous la surface. Mais ce volume d'eau est aussi exactement égal au volume du glaçon fondu, puisqu'il a même poids que celui du glaçon (la fusion ne change pas la masse, et donc pas le poids non plus).
Au cours de la fusion de la glace, la masse ne varie pas et le volume diminue. En général, au cours de la fusion d'un solide, la masse ne varie pas par contre le volume augmente.
"Lorsque l'eau gèle, ses molécules s'immobilisent en une structure ouverte formant des cristaux hexagonaux. Les molécules sont alors plus distantes les unes des autres que dans l'eau liquide. C'est ce qui explique que l'eau se dilate en gelant.
La masse m d'un corps est proportionnelle à son volume V. Le coefficient qui les lie se note ρ (rhô) et correspond à la masse volumique. Mathématiquement, cela s'écrit : m = ρ × V.
Équivalences à retenir : 1 L = 1 dm3 et 1 mL = 1 cm3. Pour mesurer le volume d'un liquide, on peut utiliser n'importe quel récipient comportant des graduations ou un trait de jauge (bêcher, erlenmeyer, fiole jaugée), mais le mieux adapté est l'éprouvette graduée.
Ainsi, comme la glace est moins dense que l'eau, un litre de glace sera plus léger qu'un litre d'eau, soit à peu-près 0,917 kg4. A l'inverse, un litre de lait pèsera un peu plus lourd : 1,032 kg8.
Pour info, 1L de glace d'eau pèse 980grammes. Cette différence est dûe à l'air contenu en,tre les molécules d'eau gelées. La densité de la glace d'eau est entre 0.8 et 0.92, effectivement en fonction de poches d'air.
Pour simplifier les calculs d'un volume, le volume d'eau dans un système cubique est égal à la multiplication de la longueur par la largeur et la hauteur : l x L x H. Si les longueurs sont exprimées en mètre, le résultat du volume est obtenu en mètres-cube.
Variation du volume lors d'un changement d'état. Lors du changement d'état d'un corps pur, des liaisons fortes se créent ou se cassent entre les molécules. Cela explique la variation du volume que le corps pur occupe selon son état.
La masse de l'eau ne change pas quand elle se solidifie mais son volume varie et augmente d'environ 10 %. La masse volumique (masse pour un volume de 1 cm3) de l'eau (1g / cm3) est donc plus grande que la masse volumique de la glace (0,91 g / cm3).
L'unité légale de volume est le mètre cube (m3), mais pour les liquides, on utilise couramment une autre unité : le litre (L).
Comment calculer le volume de certains solides usuels ? Le volume d'un pavé droit de longueur L, de largeur l et de hauteur h est V = L × l × h. ABCDEFGH est un parallélépipède rectangle tel que AB = 8 cm, BC = 3,5 cm et BG = 4 cm. Son volume est alors donné par V = AB × BC × BG = 8 × 3,5 × 4 = 112.
Le volume est la mesure de l'espace occupé par un objet. Tout objet occupe un espace à trois dimensions : une hauteur, une largeur et une profondeur. Le volume tient compte de l'espace occupé dans ces trois dimensions par un objet.
Comme il est expliqué plus en détail dans cet article, il suffit de multiplier les trois cotes : hauteur x longueur x largeur. Le résultat vous donnera le volume de votre objet. Il ne faut prendre que la hauteur entre les deux marques, pas toute la hauteur du récipient.
Voilà encore des phénomènes bien étranges car, en règle générale, les corps sont tous plus denses à l'état solide qu'à l'état liquide. Mais il y a une exception, et pratiquement une seule, à cette règle : l'eau. La glace est en effet moins dense, plus "légère", que l'eau liquide.
Une plus grande distance s'installe alors entre les molécules d'eau. La glace occupe donc un plus grand volume que l'eau liquide. À volume égal, l'eau et la glace ne contiennent donc pas la même quantité de matière, car la glace est moins dense que l'eau.
En effet, lorsque l'eau se solidifie, le volume qu'elle occupe augmente. Conclusion : Le volume d'une substance varie lors d'un changement d'état.