La masse volumique

I. Définition

• La masse volumique d'un liquide ou d'un solide est la masse de matériau par unité de volume. 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.

• On peut également écrire, à l'aide d'un produit en croix, l'expression de la masse : m = ρ × V.

II. Mesure de la masse volumique d'un matériau

• Pour un liquide : on mesure la masse d'un certain volume de liquide. Pour cela, on place sur une balance une éprouvette graduée contenant le liquide. Grâce à la balance, on mesure la masse m (penser à tarer la balance). Grâce à l'éprouvette graduée, on mesure le volume V. On en déduit la masse volumique ρ par le calcul.

Exemple

On mesure m = 184 g et V = 200 ml, soit $\rho = \frac{m}{v}= \frac{184}{200}= 0,92 g/\mathrm{mL}$ .

• Pour un solide : on détermine le volume V du solide, puis on mesure sa masse m à l'aide d'une balance.

Exemple

On mesure le volume du parallélépipède rectangle :
V = longueur × largeur × hauteur = 2,5 × 1,6 × 1,3 = 5,2 cm³ et m = 5,4 g, soit $\rho = \frac{m}{v}= \frac{5,4}{5,2}= 1,04 g/\mathrm{cm^{3}}$ .

III. Utilité

• Tous les matériaux ont des masses volumiques différentes, ce qui permet de les caractériser et de les différencier. Par exemple, si on mesure pour un matériau inconnu une masse volumique ρ = 2 300 kg/m³, on en déduit d'après des tables de données qu'il s'agit de béton.

Matériau	Exemples de solides				Exemples de liquides
Matériau	Or	Acier	Béton	Bois acajou	Lait	Eau de mer
Masse volumique (kg/m³)	19 300	7 850	2 300	700	1 030	1 000