Calculer une masse volumique
La masse volumique d’une substance est le quotient de sa masse par son volume : ρ = m ÷ V. Elle s’exprime en grammes par centimètre cube ou en kilogrammes par mètre cube ; celle de l’eau vaut 1 g/cm³.
Masse volumique : l’outil
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Comment déterminer une masse volumique
- Mesure la masse de l’objet avec une balance, en grammes.
- Mesure son volume, en centimètres cubes : par calcul s’il a une forme simple, ou par déplacement d’eau dans une éprouvette graduée.
- Divise la masse par le volume : ρ = m ÷ V.
- Compare le résultat à un tableau de masses volumiques pour identifier la matière.
Exemple
Un cylindre de métal a une masse de 54 g et un volume de 20 cm³. Sa masse volumique est 54 ÷ 20 = 2,7 g/cm³ : c’est celle de l’aluminium.
En quelle classe ?
La masse volumique est au programme de physique-chimie du cycle 4, généralement en 4e. Elle sert à identifier une espèce chimique et à expliquer pourquoi un corps flotte ou coule.
S’entraîner avec un jeu
- La masse volumique Physique-chimie · 4e
- Poids et masse Physique-chimie · 3e
- Masse, volume et conversions Sciences et technologie · 6e
- Relation entre masse et volume Sciences et technologie · 6e
- Les changements d’état Physique-chimie · 5e
Questions fréquentes
Pourquoi un objet flotte-t-il sur l’eau ?
Un objet plein flotte si sa masse volumique est inférieure à celle de l’eau, 1 g/cm³. Le bois et la glace flottent ; le fer et le verre coulent.
Comment convertir des g/cm³ en kg/m³ ?
On multiplie par 1 000 : 2,7 g/cm³ = 2 700 kg/m³. Un mètre cube contient un million de centimètres cubes et un kilogramme mille grammes.
Quelle différence entre masse volumique et densité ?
La densité compare la masse volumique d’une substance à celle de l’eau : c’est un nombre sans unité. Une masse volumique de 2,7 g/cm³ correspond à une densité de 2,7.
Comment mesurer le volume d’un objet de forme quelconque ?
On le plonge dans une éprouvette graduée contenant de l’eau. Le volume de l’objet est égal à la montée du niveau : de 50 mL à 70 mL, l’objet occupe 20 mL, soit 20 cm³.