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Calcul de la densité d'un solide



  1. #1
    Chatanne

    Calcul de la densité d'un solide


    ------

    Bonjour,
    Je cherche à calculer précisémment la densité d'une châtaigne et pour cela , il me semble qu'il faut que j'arrive à connaître précisémment son volume.Pouvez-vous me dire si je peux faire çà avec un pycnomètre de hubbard ou autre et si ce sera assez précis: la densité peut varier de 0.85 à 1.15 et le volume d'environ 7 ml à 30 ml ? et je pourrai mesurer la densité de châtaignes qui flottent?

    Merci d'avance...

    -----

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  3. #2
    Jeanpaul

    Re : calcul de la densité d'un solide

    Tu n'as pas dit quelle précision tu cherches. Sois sans illusion, ça ne peut être génial car la densité va changer quand tu mouilleras les châtaignes.
    Un picnomètre comporte normalement un tube qui dépasse et où on fait affleurer l'eau ; la châtaigne n'arriveras pas là, il faut faire attention à ne pas coincer la bulle.

  4. #3
    Chatanne

    Re : calcul de la densité d'un solide

    Je cherche une précision de 1% pour la densité. Est-ce que le tube au dessus du flacon a un volume de l'ordre d'une châtaigne ou pas? Existe-til d'autre solutions?

  5. #4
    marsan09

    Re : calcul de la densité d'un solide

    bonjour,
    il y a une solution, mais qui ne permet pas d'avoir une précision de 1%.
    Ceci dit, la densité d'une matière végétale varie beaucoup.
    Il faut utiliser un vase à déversement, en fabriquer un si nécessaire, ce sera si son ouverture est àpeine supérieure au diamètre de l'objet.
    Peser la chataigne avant.
    Remplir à ras bord le vase à déversement avec de l'eau, le faire déborder et attendre l'écoulement complet.
    Y placer la chataigne, l'enfoncer avec une tige très fine, et attendre que l'eau ait fini de couler.
    Peser le trop plein du à la chataigne.
    Calculer la densité.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Anacarsis_47

    Re : calcul de la densité d'un solide

    Citation Envoyé par marsan09 Voir le message
    bonjour,
    il y a une solution, mais qui ne permet pas d'avoir une précision de 1%.
    Ceci dit, la densité d'une matière végétale varie beaucoup.
    Il faut utiliser un vase à déversement, en fabriquer un si nécessaire, ce sera si son ouverture est àpeine supérieure au diamètre de l'objet.
    Peser la chataigne avant.
    Remplir à ras bord le vase à déversement avec de l'eau, le faire déborder et attendre l'écoulement complet.
    Y placer la chataigne, l'enfoncer avec une tige très fine, et attendre que l'eau ait fini de couler.
    Peser le trop plein du à la chataigne.
    Calculer la densité.
    cette expérience faite dans de bonnes conditions peut permettre d'avoir une précision de 1% facilement je pense. Il suffit de mesurer précisément le volume recueilli et d'utiliser de la verrerie précise pour le volume initial...

  8. #6
    Jeanpaul

    Re : calcul de la densité d'un solide

    Citation Envoyé par Chatanne Voir le message
    Je cherche une précision de 1% pour la densité. Est-ce que le tube au dessus du flacon a un volume de l'ordre d'une châtaigne ou pas? Existe-til d'autre solutions?
    Non, le tube est en général assez fin (diamètre de l'ordre du millimètre) pour qu'une petite erreur sur la hauteur n'entraîne pas d'erreur importante sur le volume.

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  10. #7
    f6bes

    Re : calcul de la densité d'un solide

    Bjr à tous,
    Comme toutes les chataignes n'ont certainement pas la meme densité (plus au moins humides ou séches les unes par rapport aux autres), il est peut etre plus avantageux de faire cela sur une échantillon d'une dizaine (centaine ou autre quantité) ) de chataignes.
    Le volume déplacé n'en sera que plus facilement mesurable.
    Ensuite une petite division et on aura une densité moyenne d'un échantillon représentatif.
    A+
    Vide pour l'instant

  11. #8
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Bonjour

    La manip decrite un peu plus haut est ingenieuse, mais ce ne sera pas très précis. La surface d'un liquide en deversement est loin d'être plane.

    Un picnometre est une solution, mais il faudrait encore pouvoir y faire rentrer la chataigne... le col de ces instruments est bien trop petit.

    La solution la plus adaptée est de mesurer le volume par déplacement de liquide à l'aide d'une balance.
    Il est probable que la chataigne vas flotter dans l'eau, aussi il faudra utiliser un liquide de densité plus faible et non mouillant. Pour ce genre d'application on utilise generalement du Kerdane (du petrole desaromatisé, que l'on trouve en droguerie).
    Il faut mesurer la densité du pétrole (à l'aide d'un picnometre ou d'une simple fiole jaugée) et fabriquer une petite potence avec du fil de fer pour la chataigne si tu n'a pas l'équipement sous la main.

    Si ça te semble un peu obscur je posterai un petit schéma.

  12. #9
    Chatanne

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Bonjour à tous et merci pour vos suggestions qui me paraissent à priori toutes intéressantes !
    Mais, à quoi ressemble un vase à déversement? son volume plein peut-il être toujours le même à 0.1 ou 0.2 ml près? Est-ce possible de récupérer le trop plein dû au volume de la châtaigne sans en perdre une goutte? où peut-on s'en procurer?
    L'idée du kerdane me semble séduisante pour les châtaignes qui flotteraient (dépend de leur qualité sanitaire entre autre chose..) Merci pour le petit shéma proposé, çà m'aidera sûrement
    Merci encore pour votre aide

  13. #10
    LPFR

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Bonjour.
    J'arrive un peu tard.
    Est-ce que l'on veut mesurer la densité d'une châtaigne, ou la densité moyenne d'un lot de châtaignes?
    Si c'est un lot, il faut prendre un réservoir suffisamment grand. Peser le lot de châtaignes puis mesurer l'eau déversée.
    Un réservoir à déversement peut être simplement un réservoir avec un "trop plein", comme celui d'une baignoire. Et avec la possibilité de recueillir le liquide qui se déverse. Je pense aussi que pour des gros volumes il est plus facile de peser l'eau que de mesurer le volume.
    Si les objets flottent, c'est peut-être plus simple de rajouter un couvercle grillagé et lesté qui emporte les objets au fond. Cela évite les complications avec des liquides inflammables.
    Au revoir.

  14. #11
    Chatanne

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Bonjour,

    merci pour l'idée du couvercle grillagé et lesté. Je cherche dans un premier temps à connaître la densité de chaque châtaigne pour faire le lien avec sa qualité sanitaire.....

  15. #12
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Toutes ces bidouilles de "déversement" ne donneront qu'un résultat approximatif. On peut bien sur s'en contenter, mais si tu désire une précision de l'ordre de 1% ça ne marchera pas.

    En ce qui concerne les inquiétudes de LPFR: Le kerdane n'est pas très inflammable, on peut très bien y lacher une allumette enflammée la combustion ne s'amorcera pas.
    On pourrait aussi utiliser de l'ethanol, mais les produits légers sont peu adaptés à cette manip car ils s'evaporent rapidement, et la mesure est faussé (quoique l'on reste encore dans une precision superieur à 1%).

    Voici donc comment procéder:

    Il faut obligatoirement un liquide moins dense que la chataigne, si possible pas trop volatil. Il faut également connaitre sa densité avec précision; si tu ne la connais pas tu peut la mesurer avec une fiole jaugée (avec une fiole de classe A on détermine cette densité à 0.2% environ; à condition bien sur de savoir utiliser cet instrument).
    Tu remplis un petit becher avec ce liquide, tu le pose sur la balance et tu fais la tare.
    Tu descend ta chataigne dans le liquide, celle ci étant piquée par une aiguille attachée sur un fil. Il faut la descendre un tout petit peu en dessous de la surface du liquide.
    Tu verifie qu'il n'y a pas de petite bulle d'air et tu attache le fil sur une potence, pour ne pas causer de vibration au systeme.

    Le volume de ta chataigne correspond alors à la masse indiquée par la balance / la densité du liquide. On peut bien sur calculer la correction pour le volume de l'aiguille, mais celui ci est bien inférieur à la précision voulue.
    C'est ainsi que l'on mesure habituellement la densité des solides; il n'y a pas (à ma connaissance) de meilleure solution "classique".

    J'ai fais un petit schéma (c'est une chataigne géante que j'ai utilisé):
    Images attachées Images attachées  

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  17. #13
    LPFR

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    En ce qui concerne les inquiétudes de LPFR: Le kerdane n'est pas très inflammable, on peut très bien y lacher une allumette enflammée la combustion ne s'amorcera pas.
    Re.
    Je connais l'inflammabilité du kerdane. Elle est similaire à celle du kérosène ou du white-spirit. Mais je connais aussi combien les normes de sécurité dans une boîte son emmquiquinantes. Surtout s'il s'agit des grosses quantités. C'est à ce type d'inconvénients que je faisais allusion.
    Un jour j'ai éteint ma cigarette dans la cuve de kérosène d'un appareil, devant le délégué du comité d'hygiène et sécurité pour qu'il arrête de me faire des histoires. Il est parti convaincu que ce n'était pas inflammable .
    A+

  18. #14
    jsboutin

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Bonjour,

    J'arrive très tard, mais ne serait-ce pas possible, pour ne pas altérer l'humidité des châtaignes de:

    1)Enrober chaque châtaigne dans une pellicule plastique
    2)Plonger dans l'eau la quantié voulue pour avoir une plus grande précision,
    3)Noter le volume

    Et, pour une plus grande précision, plonger le plastique utilisé dans l'eau, puis soustraire le volume à celui des châtaignes+plastique.

    Cette solution me semble réalisable avec n'importe quel cylindre gradué, ou, à la limite, un bécher très précis.

    En espérant avoir aidé et ne pas avoir dit d'idioties,

    jsboutin

  19. #15
    Chatanne

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Rebonjour,

    Merci pour le shéma. Mais pourquoi je ne pourrais pas utiliser de l'eau même pour les châtaignes les moins denses?:
    Si j'enfonce dans l'eau toute la châtaigne au bout de l'aiguille (en forçant légèrement: jusqu'à 20 ou 30 g de poussée je devrais y arriver!...), sans que çà touche , le poids indiqué par la balance sera bien le poids du volume d'eau déplacé? Il y a peut-être quelquechose que je n'ai pas compris!? Ce serait mieux avec un système du style pêrceuse à colonne sans doute?
    En ce qui concerne la porosité de la châtaigne munie de son péricarpe, elle est très faible, je ne pense pas que çà faussera la mesure si elle est faite rapidement.

  20. #16
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Bonjour

    En effet on peut faire la même chose avec de l'eau, en forçant la chataigne à couler, c'est juste un petit moins facile à réaliser.

    Sans aller jusqu'à utiliser une perceuse sur colonne on peut solidariser l'aiguille avec une tige lourde de métal suspendue de la même façon que le fil.
    Attention en utilisant de l'eau; la tension superficielle elevée rend les gouttes d'air plus presentes; il faut tapoter un peu pour les decoller. Attention aussi à ne pas toucher les bords.

  21. #17
    Chatanne

    Re : Calcul de la densité d'un solide

    Bonjour,
    Merci beaucoup à tous pour votre aide.

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