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Concept
Masse volumique
Résumé
La masse volumique d'une substance, aussi appelée volumique de masse, est une grandeur physique qui caractérise la masse de cette substance par unité de volume. C'est l'inverse du volume massique. La masse volumique est synonyme des expressions désuètes « densité absolue », « densité propre », ou encore « masse spécifique ».
Cette grandeur physique est généralement notée par les lettres grecques ρ (rhô) ou μ (mu). Leur usage dépend du domaine de travail. Toutefois, le BIPM recommande d'utiliser la notation ρ.
La masse volumique de l'eau valant à , , la densité d'un liquide ou d'un solide s'exprime par la même valeur numérique que sa masse volumique en ou en : par exemple, il est équivalent de dire que la densité de l'éthanol est de 0,79 ou que sa masse volumique est de .
Ceci donne lieu à des confusions fréquentes entre les concepts de masse volumique et de densité. À noter également comme source d'erreur supplémentaire, la traduction anglaise de masse volumique qui est density.
La masse volumique est une grandeur intensive définie localement, en tout point M d'une substance :
où est la masse infinitésimale de la substance occupant le volume infinitésimal qui entoure M. On peut aussi définir la masse volumique moyenne :
où m est la masse de la substance et V le volume qu'elle occupe. On peut également l'obtenir par intégration :
où l'intégrale triple est étendue à tout l'espace occupé par la substance.
L'unité de mesure de la masse volumique dans le Système international est le kilogramme par mètre cube (). Dans le système CGS, elle s'exprime en , ce qui a l'avantage de donner des valeurs numériques de l'ordre de l'unité pour les solides dans les conditions normales de température et de pression (CNTP).
On utilise couramment le , le ou la (ces dernières unités étant numériquement équivalentes) ou toute autre unité exprimée par le rapport d'une unité de masse et d'une unité de volume.
Ces unités ne doivent pas être confondues avec la notation fréquemment utilisée en chimie pour caractériser la concentration d'un soluté dans une solution aqueuse.
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