Masse volumique
Un article de Vev.
La masse volumique (notée ρ rho) est une caractéristique du matériau. C'est le rapport <math>\rho = \textstyle\frac{m}{V}</math> de la masse <math>m</math> d'une substance homogène, correspondant à un volume <math>V</math> 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.
Sommaire |
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, 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
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).
Roches, minéraux corps usuels | masse volumique kg/m3 |
---|---|
ardoise | 2 700 - 2 800 |
amiante | 2 500 |
argile | 1 700 |
béton | 2 400 (armé 2 500) |
calcaire | 2 600 - 2 700 |
compost | 550 <ref>(fr)Documentation sur le compostage</ref> - 597 <ref>(fr)Rapport final du projet : Mise en oeuvre de la technique du Bois Raméal Fragmenté (BRF) en agriculture wallonne. Juin 2006, page 17</ref> |
craie | 1 250 |
granite | 2 600 - 2 700 |
grès | 2 600 |
kaolin | 2 260 |
marbre | 2 650 - 2 750 |
quartz | 2 650 |
pierre ponce | 910 |
porcelaine | 2 500 |
sable | 1 600 |
terre végétale | 1 250 |
verre à vitres | 2 530 |
Métaux et alliages | masse volumique kg/m3 |
---|---|
acier | 7 850 |
acier rapide HSS | 8 400 - 9 000 |
fonte | 6 800 - 7 400 |
aluminium | 2 700 |
argent | 10 500 |
Beryllium | 1 848 |
bronze | 8 400 - 9 200 |
carbone (diamant) | 3 508 |
carbone (graphite) | 2 250 |
constantan | 8 910 |
cuivre | 8 920 |
Duralumin | 2 900 |
fer | 7 860 |
iridium | 22 640 |
laiton | 7 300 - 8 400 |
lithium | 530 |
magnésium | 1 750 |
mercure | 13 545,88 |
molybdène | 10 200 |
nickel | 8 900 |
or | 19 300 |
osmium | 22 610 |
palladium | 12 000 |
platine | 21 450 |
plomb | 11 350 |
potassium | 850 |
tantale | 16 600 |
titane | 4 500 |
tungstène | 19 300 |
uranium | 18 700 |
vanadium | 6 100 |
zinc | 7 150 |
Liquides | masse volumique kg/m3 |
---|---|
acétone | 790 |
acide acétique | 1 049 |
azote à -195°C | 810 |
brome à 0°C | 3 087 |
eau | 1 000 |
eau de mer | 1 030 |
essence | 750 |
éthanol | 789 |
éther | 710 |
gasoil | 850 |
glycérine | 1 260 |
hélium à -269°C | 150 |
huile d'olives | 920 |
hydrogène à -252°C | 70 |
lait | 1 030 |
oxygène à -184°C | 1 140 |
Gaz à 0°C | formule | masse volumique kg/m3 |
---|---|---|
acétylène | Modèle:Fchim | 1,170 |
air | - | 1,293 |
air à 20°C | - | 1,204 |
ammoniac | Modèle:Fchim | 0,77 |
argon | Ar | 1,7832 |
diazote | Modèle:Fchim | 1,250 51 |
isobutane | Modèle:Fchim | 2,670 |
butane (normal) | Modèle:Fchim | 2,700 |
dioxyde de carbone | Modèle:Fchim | 1,976 9 |
vapeur d'eau à 100°C | Modèle:Fchim | 0,5977 |
hélium | He | 0,178 5 |
dihydrogène | Modèle:Fchim | 0,0899 |
krypton | Kr | 3,74 |
néon | Ne | 0,90 |
monoxyde de carbone | CO | 1,250 |
ozone | Modèle:Fchim | 2,14 |
propane | Modèle:Fchim | 2,01 |
radon | Rn | 9,73 |
Matières plastiques | masse volumique kg/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.
Bois | masse volumique kg/m3 |
---|---|
acajou | 700 |
buis | 910 - 1 320 |
cèdre | 490 |
chêne | 610 - 980 |
chêne (cœur) | 1 170 |
ébène | 1 150 |
frêne | 840 |
hêtre | 800 |
liège | 240 |
peuplier | 390 |
pin | 740 |
platane | 650 |
sapin | 450 |
teck | 860 |
Famille d'essence<ref>Définitions, équivalences énergétiques, méthodologie pour l'utilisation du tableau de bord des statistiques du bois énergie. DGEMP-Ademe</ref> | Humidité sur masse brute | Masse volumique kg/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 |
Notes et références
<references/>
Modèle:Portail physiqueaf:Digtheid als:Dichte ar:كتلة حجمية bg:Плътност ca:Densitat cs:Hustota da:Massefylde de:Dichte en:Density eo:Denseco es:Densidad et:Tihedus fa:چگالی fi:Tiheys he:צפיפות החומר id:Massa jenis io:Denseso is:Eðlismassi it:Densità ja:密度 ko:밀도 lt:Tankis lv:Blīvums mk:Густина ms:Ketumpatan nl:Dichtheid no:Tetthet pl:Gęstość pt:Massa volúmica ro:Densitate ru:Плотность вещества sl:Gostota sr:Густина th:ความหนาแน่น tr:Yoğunluk uk:Густина zh:密度