Calculer la masse volumique, la masse ou le volume

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Résultat

Résultat
ρ = 2,5 g/cm³
Comparaison
Valeur la plus proche : Aluminium, 2,699 g/cm³.
Résultat dans d’autres unités
UnitéValeur
g/cm³2,5
g/mL2,5
kg/L2,5
kg/m³2 500
lb/ft³156,0699
Calcul détaillé
  • Conversion de la masse en unité SI (1 g = 0,001 kg) : m = 500 g = 500 · 0,001 kg = 0,5 kg
  • Conversion de le volume en unité SI (1 cm³ = 10⁻⁶ m³) : V = 200 cm³ = 200 · 10⁻⁶ m³ = 0,0002 m³
  • Formule : ρ = m / V
  • Application numérique : ρ = 0,5 kg / 0,0002 m³ = 2 500 kg/m³
  • Conversion dans l’unité choisie : 1 g/cm³ = 1 000 kg/m³ → 2 500 kg/m³ / 1 000 = 2,5 g/cm³
Les masses volumiques des matériaux sont des valeurs nominales du NIST dans les conditions ambiantes ; elles varient avec la température, l’alliage et la qualité.

Comment le calcul est fait

La formule de la masse volumique

La masse volumique ρ (lettre grecque « rhô ») indique la masse contenue dans un volume donné :

ρ = m / V  ·  d’où m = ρ × V  et  V = m / ρ

L’unité SI est le kg/m³. Au collège et au lycée, on utilise souvent le g/cm³ ou le g/mL : 1 g/cm³ = 1 g/mL = 1 kg/L = 1 000 kg/m³. La densité d’un solide ou d’un liquide est le rapport sans unité de sa masse volumique à celle de l’eau ; elle a donc presque la même valeur qu’en g/cm³.

Exemple détaillé

Un objet de 500 g déplace 200 cm³ d’eau. Quelle est sa masse volumique ?

  1. Masse en kg : m = 500 g × 0,001 = 0,5 kg
  2. Volume en m³ : V = 200 cm³ × 10⁻⁶ = 0,0002 m³
  3. Application : ρ = 0,5 kg / 0,0002 m³ = 2 500 kg/m³
  4. En g/cm³ : 2 500 kg/m³ / 1 000 = 2,5 g/cm³ – un peu moins que l’aluminium (2,699 g/cm³).

Conversions d’unités

UnitéEn unité SI
1 g · 1 mg · 1 t0,001 kg · 10⁻⁶ kg · 1 000 kg
1 lb (livre avoirdupois)0,453 592 37 kg (exact)
1 mL = 1 cm³10⁻⁶ m³
1 L = 1 dm³0,001 m³
1 gallon US3,785 411 784 L (exact)
1 g/cm³ = 1 g/mL = 1 kg/L1 000 kg/m³
1 lb/ft³≈ 16,018 46 kg/m³

Facteurs selon la brochure SI du BIPM et le NIST (SP 811, Handbook 44).

Masses volumiques de matériaux courants

Matériauρ (g/cm³)
Air (sec)0,001 205
Polyéthylène0,93
Eau1,000
Béton2,3
Aluminium2,699
Fer7,874
Cuivre8,96
Plomb11,35
Or19,32

Valeurs : NIST, X-Ray Mass Attenuation Coefficients (tableaux 1 et 2), en partie nominales selon le NIST. Température, pression et composition modifient la masse volumique, fortement pour les gaz.

Outils de chimie associés : le calcul de masse molaire à partir d’une formule brute, le tableau périodique des éléments avec masses atomiques et masses volumiques, et la règle de trois pour les proportions.

Questions fréquentes

Comment calculer une masse volumique ?

On divise la masse par le volume : ρ = m / V. Exemple : 79 g de fer occupant 10 cm³ ont une masse volumique de 79 / 10 = 7,9 g/cm³. Les unités doivent aller ensemble (g avec cm³, kg avec m³).

Comment convertir des g/cm³ en kg/m³ ?

On multiplie par 1 000 : 1 g/cm³ = 1 000 kg/m³, car 1 g = 0,001 kg et 1 cm³ = 0,000 001 m³. Dans l’autre sens, on divise par 1 000 : 7 874 kg/m³ = 7,874 g/cm³.

Quelle différence entre masse volumique et densité ?

La masse volumique a une unité (kg/m³, g/cm³). La densité est un nombre sans unité : masse volumique du corps divisée par celle de l’eau (pour les gaz, par celle de l’air). Le fer a une masse volumique d’environ 7,87 g/cm³ et une densité d’environ 7,87.

Comment calculer une masse à partir de ρ et V ?

Masse = masse volumique × volume (m = ρ × V). Exemple : 1 L d’or à 19,32 kg/L a une masse de 19,32 kg.

Comment calculer un volume à partir de m et ρ ?

Volume = masse / masse volumique (V = m / ρ). Exemple : 2 t de béton à 2,3 t/m³ occupent 2 / 2,3 ≈ 0,87 m³.

Sources et références juridiques

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