Cette grandeur physique est généralement notée par les lettres grecques ρ (rhô) ou µ (mu). Leur usage dépend du domaine de travail. Toutefois, le BIPM recommande d'utiliser la notation ρ.
Si la substance est à l'état liquide, la masse volumique est calculée en grammes par millilitre (g/mL) alors que si la substance est à l'état solide, la masse volumique est calculée en grammes par centimètre cube (g/cm3) .
La masse se représente par le symbole m et, dans le Système international, son unité est le kilogramme (kg).
Elle est notée μ (« mû ») ou ρ (« rhô ») et est déterminée par la relation : \rho = \frac{m}{v}. L'unité de ρ dépend des unités choisies pour la masse m et le volume V : m en kilogramme et V en litre : ρ en kg/L ; m en gramme et V en millilitre : ρ en g/mL.
La masse volumique de l'eau liquide est ρ = 1000 kg/m3. Cela signifie que 1 m3 d'eau liquide pèse 1000 kg, soit 1 tonne. La masse volumique de l'eau solide (glace) est ρglace = 910 kg/m3. Pour les liquides et les gaz, la masse volumique est souvent exprimée en gramme par litre (g/L ou g·L–1).
Volume d'un échantillon d'un corps
On peut retrouver la formule de la masse volumique d'après son unité : puisqu'elle peut être exprimée en kg/L ou en g/mL, elle est bien obtenue en divisant une masse par un volume.
La masse m et le volume V d'une substance sont reliés par la masse volumique selon la relation mathématique : m=p×V.
Deux relations importantes sont à retenir : La masse volumique d'une espèce chimique est égale au rapport entre sa masse et le volume qu'elle occupe . La densité d'une espèce chimique est le rapport entre la masse volumique de l'espèce chimique considérée et celle de l'eau : .
Le volume est une grandeur composée à partir de la multiplication de 3 longueurs. La lettre symbole représentant le volume est le V. L'unité internationale de la longueur étant le [m], l'unité internationale de volume est donc le [m3] (mètre cube).
Il se note P et se mesure en Newton, de symbole N avec un dynamomètre. La masse s'exprime en kilogramme. La masse mesure la quantité de matière. Elle se mesure avec une balance et son unité officielle est le kilogramme, de symbole kg.
L'unité légale du volume est le mètre-cube (symbole : m3). L'unité pratique pour les liquide est le litre (symbole : L).
La mesure de la masse volumique (comme quotient de la masse par volume) remonte à Archimède (287 à 212 avant Jésus-Christ, Sicile) et à son principe d'Archimède. Des mesures précises sont possibles depuis l'invention par Abu Raihan Biruni (973 à 1048, Afghanistan) du premier pycnomètre en verre.
⭐ Exemple : Conversion de la masse volumique d'une huile d'olive (ρ(huile) = 915 g/L) en kilogrammes par décilitre. On peut considérer ρ(pétrole) qui est le rapport d'une masse m = 915 g par un volume V = 1 L. Conversion de masse : 915 g = 0.915 kg.
– Mesurer la masse du récipient vide ; – verser le liquide dans le récipient ; – mesurer la nouvelle masse. La masse du liquide s'obtient par soustraction de la masse du récipient à la masse totale.
Le volume d'un corps est la grandeur qui caractérise l'espace qu'il occupe. La masse volumique d'un matériau est le quotient (division) de sa masse par son volume. Chaque corps pur à une masse volumique qui lui est propre.
Pour une substance de masse « m » et de volume « V », on la calcule grâce à la relation : ρ = m/V. La masse volumique ρ s'exprime en kilogramme par mètre cube (kg/m3) ou plus couramment en gramme par centimètre cube (g/cm3), ou gramme par millilitre (g/mL) (en particulier pour les liquides).
La masse volumique d'une substance est la masse d'un mètre cube de celle-ci. 2La masse volumique : un outil d'identification La masse m d'un corps est proportionnelle à son volume V. Le coefficient qui les lie se note ρ (rhô) et correspond à la masse volumique. Mathématiquement, cela s'écrit : m = ρ × V.
La masse volumique d'un corps, liquide ou solide, est le quotient de sa masse m par son volume V : ρ = m V \rho=\dfrac{m}{V} ρ=m. m m m la masse en kilogramme (kg) ; V V V le volume en mètre cube (m3) ; ρ \rho ρ (rhô), la masse volumique de l'espèce considérée en kilogramme par mètre cube (kg/m3).
Il est indispensable de connaître l'équivalence suivante : 1L d'eau a une masse de 1 kg. Remarque : 1 L = 1000 mL et 1 kg = 1000 g. On peut donc aussi utiliser l'équivalence 1 mL d'eau a une masse de 1 g. Puisqu'un litre d'eau a une masse de 1 kg, alors 3,5 L d'eau a une masse de 3,5 kg.
· 1 litre d'eau douce pèse 1 kg; · 1 m³ d'eau douce pèse 1 000 kg; · 1 m³ d'eau de mer pèse 1 020 kg; · Un volume d'eau douce de 1 000 mm x 1 000 mm x 1 mm (c'est-à-dire 0,001 m³) équivaut à 1 litre et pèse donc 1 kg.
Le gramme par centimètre cube, de symbole g/cm3 ou g cm−3 , est l'unité CGS de masse volumique. Il est relié au kilogramme par mètre cube ( kg/m3 ), l'unité SI, par : 1 g/cm3 = 1 000 kg/m3 (103 kg/m3 ) ; 1 kg/m3 = 0,001 g/cm3 (10−3 g/cm3 ).
La masse volumique (en kg. m-3) correspond à 1000 fois la densité !
- 1 kilogramme est égal à 1000 grammes.