Il y a plusieurs façons de le faire :
1) (la plus facile) — chercher dans un livre. Mon CRC Handbook of Chemistry and Physics donne la densité de l’air sec à 20C à 760 mm de mercure (une atmosphère de pression) à 1,204 milligrammes par centimètre cube. Je vous laisse le soin de convertir en livres et en pieds cubes. La densité de l’air dépend de la pression et de l’humidité.
2) Vous pouvez le peser sur une balance. Mais fais très attention à cela ! Si tu remplis d’air un récipient (balle, ballon) et que tu le poses sur une balance, tu mesures le poids de la balle plus le poids de l’air, *moins* le poids du volume d’air qui est déplacé par la balle gonflée (c’est la force de flottaison). La force de flottaison est très perceptible si vous mettez de l’hélium dans un ballon, car le poids total de l’hélium plus le ballon moins la force de flottaison peut être négatif.
Vous pourriez prendre deux récipients métalliques de poids égal (vérifiez avec une balance, et vous pouvez ajouter des petits poids d’un côté s’ils ne sont pas de poids égal). Vous pouvez mesurer leur différence de poids sur une balance (encore une fois, en ajoutant des poids d’un côté jusqu’à ce qu’ils s’équilibrent), lorsqu’un récipient contient de l’air et que l’autre est sous vide. Mais alors la partie délicate est d’obtenir un vide dans l’un des récipients.
(Vous pourriez peut-être peser une boîte de noix emballée sous vide, puis ouvrir un peu le couvercle et la peser avec de l’air à l’intérieur. Vous pourriez déterminer le volume d’air en voyant la quantité d’eau que vous devez verser pour remplir la boîte à ras bord. Puis séchez rapidement les noix, car elles sont trop bonnes pour être gaspillées. Je suppose que le vide initial est assez bon. / mbw)
Une alternative est de mettre deux atmosphères d’air sous pression dans un récipient et une atmosphère d’air dans l’autre et alors la différence de poids sera celle que vous voulez.
Vous pouvez revenir aux ballons — gonfler un ballon avec de l’air et un autre avec de l’hélium et trouver leur différence de poids (vous devrez cependant attacher le ballon d’hélium à la balance), et vous aurez toujours besoin de la densité de l’hélium pour obtenir votre réponse finale.
Si votre récipient est spécial avec un piston qui peut être déplacé à l’intérieur et à l’extérieur et maintenu là (peut-être pouvez-vous faire cela avec des filets de vis), vous pouvez mettre une atmosphère d’air dans un récipient de deux pieds cubes, le peser, puis comprimer l’air à l’intérieur jusqu’à un pied cube et le peser. Le récipient et l’air à l’intérieur pèseront la même chose, mais la différence dans la force de flottaison sera le poids d’un pied cube d’air.
Pouvez-vous penser à d’autres façons de faire cela ?
Tom J.
(publié le 22/10/2007)