Cet article explique ce qu'est la densité relative. Ainsi, vous découvrirez comment calculer la densité relative, un exemple résolu de la façon dont cela est fait et à quoi sert la densité relative.
Qu'est-ce que la densité relative ?
La densité relative est la relation entre la densité d'une substance et une densité de référence (généralement la densité de l'eau) .
Par conséquent, pour calculer la densité relative d’une substance, sa densité doit être divisée par la densité de référence.
Gardez à l’esprit que la densité relative n’a pas d’unités, puisque pour trouver sa valeur, on divise deux grandeurs avec les mêmes unités.
La densité relative est également connue sous le nom de densité spécifique , bien que l'utilisation de ce terme ne soit pas recommandée car, généralement, en science, l'adjectif spécifique fait référence à ce qui est divisé par la masse (et ce n'est pas le cas).
Formule de densité relative
La densité relative d'une substance est égale à sa densité divisée par la densité de référence. La formule pour calculer la densité relative d’une substance est donc la suivante :
Où 
est la densité de la substance à étudier et 
est la densité prise comme référence.
- Pour les solides et les liquides, la densité de l'eau à 1 atm et 4ºC (environ 1 000 kg/m 3 ) est généralement prise comme référence.
- Pour les gaz, la densité de l'air est généralement prise à 1 atm et 0ºC (environ 1,29 kg/m 3 ).
Ainsi, la densité relative de l'eau est 1, puisque dans son calcul la densité de l'eau est divisée par elle-même et tout nombre divisé par lui-même donne 1.
Exemple de calcul de densité relative
A titre d'exemple, nous allons déterminer la densité relative du mercure, dont la densité est de 13534 kg/m 3 . Pour cela il suffit de diviser la valeur de sa densité par la densité de l'eau :
Gardez à l'esprit que pour calculer la densité relative d'une substance, la valeur de sa densité et la densité de référence doivent être exprimées dans les mêmes unités, sinon le calcul sera erroné.
Nous venons de voir comment la densité relative d'une substance est calculée théoriquement, mais elle peut aussi être déterminée expérimentalement avec un pycnomètre ou un densimètre.
Densité relative et densité absolue
Dans cette section, nous verrons la différence entre la densité relative et la densité absolue (ou simplement la densité), puisque ce sont les deux types de densités les plus utilisés en ingénierie.
La différence entre la densité relative et la densité absolue réside dans le fait que la densité absolue est le rapport entre la masse et le volume d'une substance, tandis que la densité relative est calculée en divisant la densité absolue par une densité de référence.
Par conséquent, pour calculer la densité relative, il faut d’abord connaître la densité absolue.
De plus, la densité absolue a des unités, tandis que la densité relative n'a pas d'unités car il s'agit d'une quantité de référence.
A quoi sert la densité relative ?
Après avoir vu la définition de la densité relative et quelle est sa formule, dans cette section nous analyserons à quoi sert cette grandeur physique.
Principalement, la densité relative est utilisée pour déterminer si un matériau flottera ou non dans l'eau. Si la densité relative du matériau est inférieure à 1, cela signifie que le matériau flottera dans l'eau. En revanche, si la densité relative est supérieure à 1, le matériau coulera.
D’un autre côté, en ingénierie, la valeur de la densité relative est également utilisée pour dimensionner correctement les pompes centrifuges.
De même, les géologues et les minéralogistes utilisent la densité relative pour déterminer la teneur en minéraux d'une roche ou d'un autre échantillon. De même, les gemmologues utilisent la densité relative pour identifier les pierres précieuses.
Comme vous pouvez le constater, bien que la densité relative soit une grandeur calculée à partir d’une autre grandeur et non à partir des caractéristiques d’un matériau lui-même, elle a de nombreuses applications scientifiques.