Densité – Concept, types, caractéristiques et exemples

Nous expliquons ce qu’est la densité et certaines caractéristiques de cette propriété. Par ailleurs, d’autres types de densité existent.

Les gaz ont une densité inférieure à celle des liquides et des solides.

Qu’est-ce que la densité ?

Le terme « densité » vient du domaine de la physique et de la chimie et fait référence au rapport entre la masse d’une substance (ou d’un corps) et son volume . C’est une propriété intrinsèque de la matière , puisqu’elle ne dépend pas de la quantité de matière considérée.

La densité, propriété généralement exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m ³ ) ou en grammes par centimètre cube (g/cm ³ ) , varie plus ou moins selon la pression et la température , ainsi qu’avec les changements d’état .

En raison de la faible cohésion entre leurs particules , les gaz ont généralement une densité inférieure à celle des liquides et les liquides ont une densité inférieure à celle des solides .

La densité de la matière est souvent associée à l’histoire du philosophe grec Archimède , chargé de déterminer si la couronne de son roi avait été forgée avec de l’or pur ou fabriquée à partir d’un alliage d’autres métaux .

Lors d’un bain d’immersion, Archimède s’est rendu compte qu’il pouvait calculer le volume de la couronne en la plongeant dans l’eau et en mesurant le déplacement du liquide , sans avoir à la faire fondre ni à la casser, et cela connaissant la densité de l’or (qui est une constante) il pouvait alors peser la couronne et déterminer (à l’aide de la formule) s’il s’agissait d’or pur ou d’un alliage (la densité de l’or aurait changé en le mélangeant avec d’autres métaux).

Bien qu’il y ait des exceptions, en général, à mesure que la température augmente, la densité diminue.

La densité peut être définie de plusieurs façons :

Densité ou densité absolue. C’est le rapport de la masse au volume d’une substance, qu’elle soit solide, liquide ou gazeuse. Il est représenté par la lettre grecque rho ( ) :

Densité relative. C’est le rapport de la densité d’une substance à la densité d’une autre substance.
(substance X) est la densité de la substance X et (substance Y) est la densité de la substance Y , par rapport à laquelle la densité relative de X est calculée .

Densité apparente. Elle s’applique aux matériaux poreux, qui peuvent avoir de l’air ou d’autres substances incorporées entre leurs pores. Elle est calculée de la même manière que la densité, mais il faut ajouter la masse d’ air de la substance qui occupe les pores. Vous devez également augmenter le volume de la substance, en incorporant le volume occupé par la substance qui occupe les pores.
La masse volumique de l’eau est de 1 g/cm ³ et celle du plomb de 11,35 g/cm ³ . Dans ces deux exemples, nous pouvons voir comment la densité peut prendre des valeurs très différentes dans différents matériaux .

Voir aussi: Gravité spécifique

Autres types de densité

Une faible densité minérale osseuse peut déclencher l’ostéoporose.

Densité de population . C’est un concept démographique qui fait référence au nombre d’habitants par kilomètre carré. La Chine et l’Inde sont des exemples de pays à très forte densité de population, tandis que les pays nordiques et l’ Océanie ont une faible densité de population. Les zones à forte densité de population sont souvent associées à des problèmes de logement, à la pollution de l’air , à des infrastructures de service public insuffisantes, entre autres.
Densité optique. C’est un paramètre physique qui constitue l’absorption d’un élément optique à une longueur d’onde donnée par unité de distance. Ces données sont utilisées pour évaluer le contenu des cellules , la qualité de la fumée générée par différentes substances, la puissance d’un laser, des filtres, etc.
Densité de courant électrique. C’est le rapport entre l’intensité du courant électrique traversant un conducteur par unité de temps et par unité de section.
Densité de flux magnétique. Aussi appelée « induction magnétique », c’est le flux magnétique qui provoque le déplacement d’une charge électrique pour chaque unité de surface normale à la direction du flux.
Densité minérale osseuse. Dans le domaine de la médecine, cette mesure fait référence à la quantité de minéraux par unité de surface. Elle est généralement exprimée en g/cm ² et est établie spécifiquement pour certains os , comme le fémur ou le rachis lombaire. Une faible densité minérale osseuse peut déclencher l’ostéoporose, une maladie dans laquelle les os ont une très faible proportion de minéraux (principalement du calcium), de sorte qu’ils deviennent trop poreux et, par conséquent, fragiles et cassants, augmentant ainsi le risque de fractures .