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).
· Un volume d'eau douce de 1 000 mm x 1 000 mm x 1 mm (c'est-à-dire 0,001 m³) équivaut à 1 litre et pèse donc 1 kg.
La densité (masse/volume) de la glace est de 0,9168 g/cm3, alors que celle de l'eau liquide est de 1 g/cm3. En conséquence, la glace flotte sur l'eau.
Une pratique légale, mais réglementée. Les industriels doivent respecter un poids minimal : ce poids est fixé à 450 grammes pour un litre de crème glacée.
La masse volumique de la glace est de 0,91 g/cm3 alors que celle de l'eau liquide est de 1 g/cm3. Cette baisse de la masse volumique explique notamment que la glace flotte sur l'eau.
La masse volumique de l'eau, à 4°C, est d'environ 1 000 kilogrammes par mètre cube (1 000 kg/m3) ou 62,5 lb/pi3. Un mètre cube d'eau a donc une masse approximativement égale à une tonne métrique (2000 lb). La glace ordinaire a une masse volumique de 931 kg/m3 et celle de la neige de 330 kg/m3.
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) .
Pourcentage de l'air dans une glace
Une crème glacée : au minimum 400 g d'air / litre ; Un sorbet avec des fruits : au minimum 650 g d'air / litre ; Une glace standard : environ 550 g d'air / litre ; Un pot de glace qui se consomme avec une cuillère : 200 à 200 g d'air / litre.
Donc, un glaçon est moins dense (plus léger pour le même volume) que l'eau a (à peu près) la même température de 0 degré. Donc, il flotte (icebergs, glaçons dans les boissons...) !
Les fabricants de glaces sont obligés d'ajouter de l'air pour améliorer la texture de leurs mets. Ainsi, de nombreux artisans incorporent entre 10 et 20% d'air dans leurs glaces à base de fruits pour un produit fini d'un volume d'un litre et d'un poids compris entre 800 et 900 grammes.
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. Lors du changement d'état d'un corps pur, il y a conservation de la masse alors que le volume varie.
Rappel sur les conversions
1 litre = 1 kilo. 10 décilitre = 1 kilo. 100 centilitres = 1 kilo.
Lorsque l'eau liquide se solidifie, celle-ci prend environ 10 % de volume supplémentaire. Il s'agit par ailleurs d'un cas plutôt rare dans la Nature.
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.
La solidification est le passage de l'état liquide à l'état solide. La fusion est le passage de l'état solide à l'état liquide.
Injecter de l'air pendant la préparation d'une glace la rend plus onctueuse. C'est ce qu'on appelle le "Foisonnement". Une étape indispensable. Hors les industriels ont très vite dévoyé cette technique en injectant dans leurs crèmes glacées le maximum d'air.
Imaginons que vous trouviez 400g. Turbinez votre glace et remplissez le récipient avec la glace puis pesez. Vous trouvez 290g. Calculons: 400/290 = 1.38 votre taux de foisonnement est de 38%.
La maturation est le repos d'un mix à glace ou à sorbet durant 24 heures à 4 °C afin de permettre au stabilisateur d'agir, aux protéines de lait de s'hydrater et aux matières grasses de cristalliser, d'obtenir ainsi un bon taux de foisonnement et d'affiner le goût.
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).
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.