P = VD

•c'est-à-dire que la densité est le quotient du poids par le volume.

Si donc nous voulons connaître la densité d'un •corps donné, il faudra chercher son poids et son volume, et diviser l'un par l'autre les nombres qui les expriment.

Recherche de la densité des solides. — Lorsque le corps a une forme géométrique nette et simple, la mesure de ses dimensions donne son volume et une pesée fait connaître son poids ; les deux nombres dont le quotient donne la densité sont donc faciles à obtenir. Ainsi, proposons-nous de trouver la densité du cuivre avec un cube de ce métal dont l'ai-ête est de -i centimètres. La pesée du corps indique pour son poids 5635'',2; son volume est 43 ou G4 centimètres cubes,

la densité est

La plupart des corps ne sont pas dans ce cas. Une pesée donne toujours leur poids; mais leur volume ne peut pas être obtenu par des mesures, puisqu'on opère sur des fragments de toutes les formes. Il faut donc, pour en connaître la densité, recourir à d'autres métliodes. Toutes celles qu'on emploie reposent sur le principe d'Archimède. On sait, en effet, qu'un corps plongé dans l'eau perd de son poids le poids de l'eau qu'il déplace; le poids de l'eau déplacée et le volume de cette eau, qui est aussi le volume du corps, sont exprimés par le même nombre : il en résulte qu'on peut svibstituer au volume d'un corps le nombre qui exprime sa perte de poids dans l'eau. La recherche de la densité nécessite donc celle du poids et celle de la perte de poids de l'eau.

I" Méthode de la balance. — On suspend le corps, un morceau de marbre par exemple, par un fil fin, à l'un des plateaux d'une balance ; on lui fait équilibre avec une tare placée dans l'autre plateau. On enlève le corps et on le remplace par des poids marques jusqu'à ramener l'équilibre. On a ainsi, par double pesée, le poids du corps; soit 140 grammes. On enlève les poids marqués, on suspend à nouveau le corps et on apporte au-dessous de lui un vase d'eau où il peut plonger. L'équilibre est détruit. Pour le rétabHr, onajoute des poids sur le plateau qui suspend le marbre, soit 50 grammes ; ce dernier poids représente le poids du même volume d'eau que le corps.

La densité trouvée pour le marbre est ^ ou 2,8. Le marbre pèse 2 fois 8 dixièmes de fois plus que l'eau.

2" Méthode de l'aréomètre de Nicholson. — Varéomètre * de Nicholson est un flotteur à volume constant. C'est un cylindre creux en tùle mince, terminé par deux cônes ; le cône supérieur porte une tige surmontée d'un plateau; le cône inférieur suspend une petite corbeille contenant des corps lourds pour lester l'appai-eil. Le tout est construit dételle sorte que, dans l'eau, il enfonce d'à peu près moitié de sa longueur. On marque d"abord sur la lige un point qu'on appelle poi}it

d'affleurement. Puis on place le flotteur dans l'eau. Soit h chercher avec lui la densité du cristal. On en prend un morceau, qui ne fasse pas complètement enfoncer l'appareil. On le met sur le plateau supérieur, et, à côté de lui, de la grenaille de plomb jusqu'à ce que le flotteur plonge jusqu'au point d'affleurement. On enlève le corps "et on le remplace par des poids gradués, qui produisent !• même effet. On a ainsi, par double pesée, le poids du corps : le flotteur a servi de balance. Soit 4«'',72. On retire les poids et on met le corps dans la corbeille de l'aréomètre que l'on fait de nouveau plonger. Pour ramener l'affleurement, il faut ajouter des poids sur le plateau supérieur; soit P',43.

La densité trouvée est p|| = 3.3. Le cristal pèse 3 fois 3 plus que l'eau.

30 Méthode rapide. — Quand on veut opérer rapidement et qu'on n'exige pas des résultats d'une exactitude rigoureuse, on se procure un tube en pipette, effilé à une extrémité et gradué en centimètres cubes, et un flacon au goulot duquel on a fixé verticalement une aiguille, la pointe en bas. On pèse le corps dont on veut trouver la densité sur une balance ordinaire. On remplit ensuite le flacon jusqu'à la pointe de l'aiguille. On y plonge le corps; puis, avec le tube-pipette, on enlève d'abord assez d'eau pour découvrir la pointe qui plonge dans le liquide depuis l'immersion du corps, et on laisse retomber l'eau goutte à goutte jusqu'à ramener le niveau à la pointe de l'aiguille. Le nombre de centimètres cubes d'eau restés dans le tube exprime le volume du corps. Il reste à diviser le poids par ce volume pour avoir la densité cherchée.

Voici le tableau de la densité des principaux corps solides :

.\cier 7. SI

.\lbâtre 1.87

Aluminium 2.07

Antimoine 0.71

Argent 10,47

Arsenic .ï . "5

Bois de cèdre 0.50

— de hêtre 0.83

— d'orme (i.80

— de peuplier 0.S8

— de sapin 0.66

— de tilleul O.fO

Cobalt 8. .51

Corail 2.68

Cristal de roche 2.65

Cuivre en fil S. 88

Diamant .3. .53

Étain 7.29

Fer 7.79

Klint-glass 3.60

Fonte de fer 7.21

Glace 0.93

Gypse 2.33

Granit 2.70

Gra|>liite 2.23

Houille 1.33

Iode 4.95

Ivoire 1.92

Laiton 8.30

Liège 0.24

Jlarbrc 2.84

Or 19.26

Phosphore 1.84

— rouge 2.10

Platine 21.15

Plomb 11.33

Porcelaine de Chine.. 2.38

— dB Sèvres.. 2.24

Potassium 0.86

Sodium 0.97

Soufre 2.03

Succin 1.08

Verre 2.49

Zinc 6.86

Recherche de la de?isité des liquides. — La densité d'un liquide est le rapport du poids d'un certain volume de ce liquide au poids du même volume d'eau. D'après cette définition, il faut donc, pour obtenir la densité d'un liquide donné, chercher le poids d'un volume déterminé de ce liquide, celui du même volume d'eau, et diviser le premier par le second.

1" Méthode rapide. — Quand on n'a pas besoin d'une exactitude rigoureuse, on peut employer la méthode suivante, qui est la plus prompte. On met sur l'un des plateaux d'une balance un petit vase avec 150 ou 200 grammes et on fait sa tare sur l'autre plateau. On prend avec une pipette graduée lOU centimètres cubes du liquide donné et on les verse dans le petit vase; on enlève alors des poids du plateau pour rétablir l'équilibre. Ces poids représentent le poids de lOO centimètres cubes du liquide, et Ion sait que lOl) centimètres cubes d'eau pèsent 100 grammes. Il suffit donc de diviser par

DENSITE

DEiNSlTE

100 les poids retirés de la balance pour avoir la densité du liquide.

2° Méthode de l'aréoinèfre de Fahrenheit. — Cet instrument est un flotteur en verre creux, surmonté d'une petite tige où se trouve un point marqué pour l'affleurement et d'un petit plateau ; il est terminé à sa partie inférieure par une boule qui contient des grains de plomb ou du mercure destiné à lester l'appareil. On détermine d'abord le poids de l'aréomètre avec une balance; soit 80 grammes. On plonge ensuite l'appareil dans l'eau pure et on met sur le plateau supérieur les poids nécessaires pour le faire affleurer, soit 15 grammes. Comme tout corps flottant déplace un poids de liquide égal à son propre poids, on en conclut que le poids de l'eau déplacée par l'appareil pour affleurer est de 80 + 15 ou 95 grammes. On inscrit ce nombre sur l'aréomètre, ainsi que son poids 80 grammes, pour servir dans toutes les recherches ultérieures. On n'a plus alors pour chaque liquide qu'une opération à faire pour trouver sa densité.

4insi soit à trouver la densité de l'acide sulfurique. On en verse une certaine quantité dans une large éprouvette ; on y plonge l'aréomètre que l'on charge de poids jusqu'à ce qu'il affleure. On a ajouté fi4«',8. Le poids de l'acide sulfurique déplacé est donc