La
masse volumique (notée ρ
rho) est une caractéristique du matériau. C'est le rapport
de la
Masse m d'une substance homogène, correspondant à un
Volume V de cette substance et indépendant de la quantité choisie.
Cependant le volume d'une masse donnée varie selon plusieurs paramètres. Il dépend notamment de la température et, particulièrement pour les gaz, de la pression. Certains matériaux (dont le bois) pouvant absorber de l'eau, l'humidité modifie aussi la masse volumique. Pour les sols et les matériaux poreux, il faut aussi tenir compte du poids de l'air contenu dans les volumes des vides, mais en pratique, ils sont souvent négligés.
Unités de mesure
L'unité de mesure de la masse volumique est le kilogramme par mètre cube (kg.m
-3 ou kg/m
3). C'est une unité dérivée du système international.
La masse volumique est parfois exprimée en g/cm3, kg/dm3
Remarques :
- Dans ces unités, la valeur numérique ne change pas car 1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1 t/m3.
- La tonne n'est pas une unité de masse du système international. Il convient d'utiliser le Kilogramme et ses multiples ou sous-multiples.
- La masse volumique de l'eau est proche de 1 kg/dm3. Ce n'est pas un hasard, car cela résulte des premières tentatives de définition du kilogramme : la masse d'un litre d'eau (un décimètre cube). (Sa valeur réelle est, à 4 °C, de 999,95 kg/m3).
Masse volumique et densité
Article détaillé : . La
Densité d'un matériau est, pour les
solides et les
liquides, le rapport de la masse volumique de ce matériau à celle de l'
EAU. Pour les
gaz, la densité est calculée en rapport avec la masse volumique de l'air. Dans les deux cas, la densité est donc un nombre sans dimension (donc sans unité).
Tables des masses volumiques de diverses substances
Sauf indications contraires, les masses volumiques sont données pour des corps à la température de
20 °C, sous la pression atmosphérique normale (1013 hPa).
| Gaz à 0°C | formule | masse volumiquekg/m3 |
|---|
| Acétylène | C2H2 | 1,170 |
| Air | - | 1,293 |
| Air à 20°C | - | 1,204 |
| Ammoniac | NH3 | 0,77 |
| Argon | Ar | 1,7832 |
| Diazote | N2 | 1,250 51 |
| Isobutane | C4H10 | 2,670 |
| Butane (normal) | C4H10 | 2,700 |
| Dioxyde de carbone | CO2 | 1,976 9 |
| Vapeur d'eau à 100°C | H2O | 0,5977 |
| Hélium | He | 0,178 5 |
| Dihydrogène | H2 | 0,0899 |
| Krypton | Kr | 3,74 |
| Néon | Ne | 0,90 |
| Monoxyde de carbone | CO | 1,250 |
| Ozone | O3 | 2,14 |
| Propane | C3H8 | 2,01 |
| Radon | Rn | 9,73 |
| Matières plastiques | masse volumiquekg/m3 |
|---|
| Polypropylène | 850 - 920 |
| Polypropylène basse densité | 890 - 930 |
| Polypropylène haute densité | 940 - 980 |
| ABS | 1 040 - 1060 |
| Polystyrène | 1 040 - 1 060 |
| Nylon 6,6 | 1 120 - 1 160 |
| Polyacrylate de méthyle | 1 160 - 1 200 |
| PVC + plastifiant | 1 190 - 1 350 |
| Polyéthylène/téréphtalate | 1 380 - 1 410 |
| PVC | 1 380 - 1 410 |
| Bakélite | 1 350 - 1 400 |
Cas particulier du bois
Le bois est une matière vivante dont la masse volumique varie principalement selon deux paramètres : l'essence et l'humidité.
| Famille d'essence | Humidité sur masse brute | Masse volumiquekg/m3 |
|---|
| Bois tendres (résineux) | 0% | 450 |
| 20% | 560 |
| 50% | 900 |
| Bois moyens | 0% | 550 |
| 20% | 690 |
| 50% | 1 100 |
| Bois durs (feuillus) | 0% | 650 |
| 20% | 810 |
| 50% | 1 300 |
Masse volumique des solutions
La masse volumique d'une solution est la somme des masses volumiques partielles des composants.
Notes et références