Calculer la masse volumique, la masse ou le volume
Choisissez la grandeur cherchée et saisissez les deux autres avec leurs unités. Le calculateur convertit tout en unités SI, détaille chaque étape et donne le résultat dans toutes les unités courantes.
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 ?
- Masse en kg : m = 500 g × 0,001 = 0,5 kg
- Volume en m³ : V = 200 cm³ × 10⁻⁶ = 0,0002 m³
- Application : ρ = 0,5 kg / 0,0002 m³ = 2 500 kg/m³
- 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
| Unité | En unité SI |
|---|---|
| 1 g · 1 mg · 1 t | 0,001 kg · 10⁻⁶ kg · 1 000 kg |
| 1 lb (livre avoirdupois) | 0,453 592 37 kg (exact) |
| 1 mL = 1 cm³ | 10⁻⁶ m³ |
| 1 L = 1 dm³ | 0,001 m³ |
| 1 gallon US | 3,785 411 784 L (exact) |
| 1 g/cm³ = 1 g/mL = 1 kg/L | 1 000 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
| Matériau | ρ (g/cm³) |
|---|---|
| Air (sec) | 0,001 205 |
| Polyéthylène | 0,93 |
| Eau | 1,000 |
| Béton | 2,3 |
| Aluminium | 2,699 |
| Fer | 7,874 |
| Cuivre | 8,96 |
| Plomb | 11,35 |
| Or | 19,32 |
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
- SI Brochure 9th ed.: BIPM – The International System of Units (SI Brochure), 9th ed. 2019, Table 8: litre and tonne
- NIST SP 811 App. B.9: NIST SP 811 – Guide for the Use of the SI, Appendix B.9: conversion factors by quantity (density, mass, volume)
- NIST HB 44 App. C: NIST Handbook 44 (2026), Appendix C – General Tables of Units of Measurement (pound = 0.453 592 37 kg, gallon = 3.785 411 784 L)
- NIST SRD 126: NIST X-Ray Mass Attenuation Coefficients, Table 1: element densities (nominal)
- NIST SRD 126: NIST X-Ray Mass Attenuation Coefficients, Table 2: densities of compounds and mixtures (water, air, concrete, plastics)
Dernière mise à jour :
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