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En physique, chimie et même en géologie, on étudie souvent la notion de masse volumique. Cette notion que l’on retrouve dans les cours de collège est importante à appréhender. Pour vous parents et même collégiens, cet article sera utile. Découvrez dans les paragraphes ci-après comment faire le calcul masse volumique.
Définition de la masse volumique
La masse volumique se rapporte à un corps. Elle diffère selon qu’il s’agit d’un corps liquide, solide ou gazeux. C’est une grandeur physique qui caractérise la masse d’un matériau par unité de volume. On la note en lettre grecque ρ (rho) ou μ (mu). Ces lettres sont utilisées selon le domaine de travail. Calculer la masse volumique vous permettra de déterminer la flottabilité du corps objet de votre étude. En utilisant les bons instruments, vous serez en mesure de déterminer la formule masse volumique.
Notons que l’autre nom de la masse volumique des matériaux est la densité. La densité varie selon le matériau. La densité pour les solides et les liquides est similaire à la masse volumique de l’eau. Quant à la densité pour les gaz, elle est semblable à celle de l’air. Rappelons tout de même que pour certains le terme « densité » est considéré comme obsolète pour désigner la masse volumique.
Masse volumique : unités de mesure
Il existe une unité de mesure unique lorsqu’on évoque la masse volumique. Il s’agit du kilogramme par mètre cube (kg/m³). Cependant, d’autres unités de mesure sont connues comme le gramme par centimètre cube (g/m³) ou le gramme par litre (g/L). La masse volumique unité diffère selon que c’est un système international ou d’un système CGS. Il est donc important avant de déterminer la masse volumique calcul de convertir les unités si nécessaire. Pour le rappel, 1 m — est égal à 1000 L. Quant à 1 mL, c’est tout simplement quand on le convertit 1 cm³. Enfin, 1 kg est égal à 1000 mg.
Comment calculer la masse volumique ?
Pour identifier la masse volumique formule, il faut au préalable déterminer les instruments de mesure. Il en existe plusieurs. Pour les liquides nous avons :
- Une balance ;
- Une éprouvette graduée ;
- Un corps liquide.
Pour les solides, une balance et une bille en plomb de rayon de 1 cm suffiront. À ces instruments, on peut éventuellement ajouter un débitmètre à effet Coriolis et un pycnomètre.
Une fois ces instruments trouvés, vous pouvez maintenant calculer la masse volumique. Celle-ci est le rapport entre la masse d’un matériau et le volume qu’il occupe.
Pour obtenir la masse volumique d’un liquide par exemple, il faudra impérativement faire la tare de la balance. Ceci signifie que vous devrez déterminer la masse de la balance. Ensuite, il vous faudra placer la fiole sur la balance. À ce niveau, n’oubliez pas d’enregistrer la valeur m1 qui s’affichera. Puis, il faudra remplir la fiole de liquide. C’est le volume V1. Le volume V1 équivaut à 50 mL du liquide. Pesez ensuite l’ensemble : fiole + liquide afin d’obtenir la masse m2. Enfin, obtenez la masse volumique du liquide en divisant la masse m1 sur le volume V1. Vous avez ainsi votre masse volumique.
En somme, il est très simple de calculer la masse volumique. En connaissant la bonne formule et en possédant les bons instruments, l’exercice se fera aisément. Rappelons qu’il est facile de trouver un tableau relevant les masses volumiques de certains matériaux liquides, solides ou gazeux. À partir de ces résultats, il vous sera plus commode de déterminer les masses. Retenons enfin que la masse volumique varie selon certains paramètres. Il faut donc prendre en compte les facteurs de température et de pression.
