| Référence | Litres (L) | Décimètres cubes (dm³) |
|---|---|---|
| A teaspoon | 0.005 L | 0.005 dm³ |
| A can of soft drink | 0.33 L | 0.33 dm³ |
| A wine bottle | 0.75 L | 0.75 dm³ |
| A bathtub | 150 L | 150 dm³ |
| An Olympic swimming pool | 2500000 L | 2500000 dm³ |
Le litre est une unité de volume valant un millième de mètre cube, soit exactement un décimètre cube. Son symbole est L, et la minuscule l est également admise. Il ne fait pas partie du Système international d’unités, mais il est admis à son côté, et c’est presque à coup sûr l’unité de volume la plus employée au monde.
Il fut créé par la loi métrique française de 1795 comme le volume d’un cube d’un dixième de mètre de côté. En 1901 il fut redéfini comme le volume qu’occupe un kilogramme d’eau pure à son maximum de densité, ce qui semble équivalent sans l’être : la définition par l’eau donnait au litre 1,000028 décimètre cube, et pendant soixante-trois ans les travaux volumétriques de précision durent préciser de quel litre il s’agissait. La Conférence générale des poids et mesures de 1964 rétablit le décimètre cube et l’écart disparut.
Le symbole a sa petite histoire. La minuscule l se confond aisément avec le chiffre un dans bien des caractères, danger réel sur l’étiquette d’un médicament ou dans un cahier de laboratoire, si bien qu’en 1979 la majuscule L fut approuvée comme variante. Les deux sont correctes, et l’usage se partage par pays plutôt que par discipline : l’Amérique du Nord préfère L et une grande part de l’Europe écrit encore l.
Sa portée quotidienne est immense. Carburant, lait, peinture, boissons et cylindrée des moteurs se mesurent en litres, la consommation s’exprime dans la plus grande part du monde en litres aux cent kilomètres, et la cuisine hors des États-Unis travaille en litres et en millilitres. La médecine l’emploie pour le volume sanguin, environ cinq litres chez l’adulte, et pour la capacité pulmonaire, autour de six.
Un rapport le rend exceptionnellement commode. Un litre d’eau a une masse très proche d’un kilogramme, car le kilogramme fut d’abord défini ainsi, de sorte que volume et masse s’échangent de tête pour presque tout usage pratique. La pluie suit la même logique : un millimètre de pluie sur un mètre carré fait exactement un litre d’eau.
Face aux mesures impériales et américaines, il se convertit salement, et c’est pourquoi les contenances de boisson diffèrent si visiblement d’un marché à l’autre. Un litre fait 1,76 pinte impériale mais 2,11 pintes liquides américaines, et 0,22 gallon impérial mais 0,264 gallon américain : un gallon désigne donc deux quantités nettement différentes selon le lieu d’impression de l’étiquette.
Un litre équivaut à 1000 millilitres, à 0,001 mètre cube, à environ 0,264 gallon américain ou à environ 0,22 gallon impérial.
Le décimètre cube est une unité de volume valant un millième de mètre cube, noté dm³. C’est le volume d’un cube de dix centimètres d’arête, et depuis 1964 c’est la définition exacte du litre. Les deux sont la même grandeur, et le choix entre eux est l’exemple le plus net, dans tout le système métrique, d’un nom choisi pour ce qu’il fait à un calcul.
La chimie préfère le décimètre cube pour une raison précise. La concentration s’écrit en moles par décimètre cube, et toute autre grandeur du même calcul s’exprime en mètres, kilogrammes et secondes ou dans leurs formes préfixées. Garder le volume sous la forme d’une longueur au cube fait que les unités d’une équation se simplifient à vue, sans que personne ait à se rappeler qu’un litre est un millième de mètre cube.
C’est pourquoi l’enseignement de la chimie britannique et du Commonwealth écrit mol dm⁻³ là où l’enseignement américain écrit molaire. Une solution un molaire et une solution d’une mole par décimètre cube sont identiques, mais seule la seconde forme rend les dimensions visibles. Qui s’y forme peut vérifier un résultat en regardant les unités, l’habitude la plus sûre pour attraper les erreurs en chimie quantitative.
Les volumes gazeux suivent la même convention. Une mole de gaz parfait occupe 22,4 décimètres cubes à zéro degré Celsius sous une atmosphère, et environ 24,0 décimètres cubes à température ambiante, si bien qu’une stœchiométrie se convertit en un volume mesurable d’un seul coup. Ces nombres comptent parmi les plus cités de la chimie scolaire, et ils s’écrivent presque toujours en dm³ plutôt qu’en litres.
Ailleurs, le litre l’emporte sans peine. Personne n’achète du carburant, du lait ou de la peinture en décimètres cubes, et aucune étiquette de boisson ne porte ce symbole, car le nom litre est plus court, plus ancien et compris de tous. Le décimètre cube survit là où c’est une formule, et non un client, qui lit le nombre.
Le rapport à ses voisins mérite d’être tenu au clair, à cause de la mise au cube. Un décimètre cube contient mille centimètres cubes et non cent, et mille décimètres cubes font un mètre cube. Chaque pas en longueur vaut un facteur dix et chaque pas en volume un facteur mille, et c’est de là que vient la plupart des erreurs commises avec cette unité.
Un décimètre cube équivaut à 1 litre, à 1000 centimètres cubes, à 0,001 mètre cube ou à environ 61,02 pouces cubes.