États de la matière et masse volumique

Pour chaque situation, nommer le changement d'état :

1. La rosée se forme sur l'herbe au petit matin.
2. Un glaçon plongé dans une boisson disparaît peu à peu.
3. De la buée se forme sur un miroir après une douche chaude.
4. De la neige carbonique (CO₂ solide) « fume » à l'air libre sans laisser de liquide.
5. L'eau placée au congélateur devient solide.

Un échantillon de métal a pour masse m = 178 g et pour volume V = 20 cm³.
Calculer sa masse volumique en g/cm³ puis en kg/m³, puis identifier le métal à l'aide du tableau ci-dessous.

Une cuve cubique de 1 m de côté est remplie d'huile d'olive (ρ = 920 kg/m³).
Calculer la masse d'huile contenue dans la cuve.

Un cube en métal a une arête de 2 cm et une masse de 21,6 g.

1. Calculer le volume du cube.
2. Calculer sa masse volumique.
3. De quel métal s'agit-il (s'aider du tableau ci-dessous) ?
4. Ce cube flotte-t-il sur l'eau pure (ρ = 1,00 g/cm³) ?

On considère une colonne d'eau de mer haute de 1 000 m à la température moyenne actuelle. Le réchauffement climatique fait passer la masse volumique de l'eau de mer de 1 028 kg/m³ à 1 025 kg/m³ (l'eau se dilate).

1. Pourquoi la masse de la colonne reste-t-elle constante ?
2. Calculer la hauteur de la nouvelle colonne en supposant la section S = 1 m².
   Donnée : $m_{\text{initial}} = \rho_{\text{init}} \times V_{\text{init}} = 1\,028 \times (1 \times 1\,000) = 1\,028\,000~\text{kg}$.
3. De combien le niveau monte-t-il (en cm) ?

Selon la légende, Hiéron, roi de Syracuse, soupçonnait son orfèvre d'avoir mélangé de l'argent à sa couronne d'or pour le duper. Il demanda à Archimède de vérifier sans abîmer la couronne.

Le bijoutier moderne mesure pour cette couronne :

• masse : m = 482 g
• volume (par déplacement d'eau) : V = 30,0 cm³

Données : ρ_or = 19,3 g/cm³ ; ρ_argent = 10,5 g/cm³.

L'orfèvre était-il honnête ? Rédiger un raisonnement détaillé.

Dans un centre de recyclage, on sépare les plastiques en les plongeant dans des bains de masses volumiques différentes : un plastique flotte si sa masse volumique est inférieure à celle du liquide, sinon il coule.On prélève un morceau de plastique : masse m = 12,6 g, volume V = 12,0 cm³.

1. Calculer la masse volumique de ce morceau et l'identifier.
2. Déterminer son comportement (flotte ou coule) dans chacun des deux bains.
3. Expliquer comment séparer le PP du PET en n'utilisant qu'un seul bain.