Masse volumique

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La masse volumique (traditionnellement notée par les lettres grecques ρ rho ou µ mu mais µ reste la notation scientifique utilisée) est une caractéristique d'un matériau. Elle est donnée par le rapport ρ = m/V de la masse m d'une substance homogène, emplissant un volume V de cette substance. La masse volumique est le synonyme moderne des expressions désuètes « densité absolue » et « densité propre »^[1].

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.

[modifier] Unités de mesure

L'unité de mesure de la masse volumique est le kilogramme par mètre cube (kg·m^-3 ou kg/m³). C'est une unité dérivée du système international.

La masse volumique est parfois exprimée en g/cm³ dans le système cgs, ou de façon équivalente en kg/dm³, qui possèdent toutes deux l'avantage de donner des quantités numériques de l'ordre de l'unité pour tout corps solide dans des conditions raisonnables de température et de pression.

Remarques :

1. Dans ces dernières unités, la valeur numérique ne change pas car 1 g/cm³ = 1 kg/dm³ = 1 t/m³.
2. La tonne n'est pas une unité de masse du système international. Il convient d'utiliser le kilogramme et ses multiples ou sous-multiples.
3. 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).

[modifier] Masse volumique et densité

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) et en pratique est très bien approximé par la valeur de la masse volumique exprimée en grammes par centimètres cubes. Ceci donne lieu à des confusions fréquentes entre les concepts de masse volumique et de densité.

[modifier] 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).

[modifier] Cas particulier du bois

Le bois est une matière vivante dont la masse volumique varie principalement selon plusieurs paramètres notamment l’essence et l’humidité.

[modifier] Notes et références