La masse volumique (ρ) est calculée en divisant la masse (m) par le volume (V) de l'objet ou de la substance. La formule est donnée par :
ρ = m / V
Dans cette équation, m est la masse en kilogrammes ou grammes, V est le volume en mètres cubes ou centimètres cubes, et ρ est la masse volumique en kg/m³ ou g/cm³.
Définition
Masse volumique
La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'une substance par unité de volume. Elle est généralement exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m³) ou en grammes par centimètre cube (g/cm³).
Volume
Le volume est la quantité d'espace occupée par une substance ou un objet. Il est habituellement mesuré en mètres cubes (m³) ou litres (L) pour les liquides.
Masse
La masse est une mesure de la quantité de matière dans un objet, généralement exprimée en kilogrammes (kg) ou en grammes (g).
Formule de la masse volumique
Méthodes de mesure de la masse volumique
Méthode du pycnomètre
Le pycnomètre est un petit flacon en verre utilisé pour mesurer la masse volumique des liquides. Il est rempli avec le liquide à tester, et la masse du liquide est déterminée en soustrayant la masse du pycnomètre vide de la masse du pycnomètre plein.
Méthode du déplacement d'eau
Cette méthode est utilisée pour trouver le volume d'un solide de forme irrégulière. Le solide est immergé dans un cylindre gradué contenant un volume connu d'eau, et l'augmentation du niveau d'eau équivaut au volume du solide. La masse est ensuite mesurée séparément et utilisée pour calculer la masse volumique.
Méthodes de calcul théoriques
Pour les solides ou les gaz dont la structure atomique ou moléculaire est bien connue, la masse volumique peut être calculée en utilisant la masse molaire et les volumes molaires calculés à partir des structures cristallines ou des équations d'état.
Application de la masse volumique
Industrie
La connaissance de la masse volumique est essentielle dans de nombreuses industries, notamment dans l'industrie pétrolière pour déterminer la qualité des hydrocarbures, dans le bâtiment pour le choix des matériaux, et dans l'aéronautique pour équilibrer les avions.
Sciences
En sciences, la masse volumique est utilisée pour identifier des substances, évaluer leur pureté et suivre les changements de phase. Elle sert également dans les calculs liés à la chimie, la physique et la biologie.
Solutions et mélanges
La masse volumique des solutions peut être calculée en fonction de la masse volumique des solutés et du solvant. Elle est utilisée pour ajuster les concentrations de solutions et pour déterminer les propriétés des mélanges.
A retenir :
La masse volumique est une caractéristique essentielle reliant masse et volume, exprimée généralement en kg/m³ ou g/cm³. Elle est calculée en divisant la masse par le volume. Différentes méthodes existent pour la mesurer, comme le pycnomètre ou le déplacement d'eau. La masse volumique joue un rôle crucial dans l'industrie et les sciences, influençant divers domaines allant de l'architecture à la physique chimique.
