Masse volumique des matériaux : définition et importance
La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par unité de volume. Elle est exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m³). La masse volumique est une propriété intensive, c'est-à-dire qu'elle est indépendante de la quantité de matériau considérée.
La masse volumique est importante dans de nombreux domaines, notamment en science des matériaux, en construction, en génie civil et en électrotechnique. Elle permet de comparer les matériaux entre eux, de calculer la quantité de matériau nécessaire pour une construction donnée, de concevoir des circuits électroniques et de déterminer les propriétés physiques des matériaux.
Les différentes valeurs de masse volumique des matériaux
La masse volumique varie selon plusieurs paramètres, tels que la température, la pression et la nature du matériau. Voici quelques exemples de valeurs de masse volumique de différents matériaux.
Métaux
Les métaux ont une masse volumique élevée. Voici quelques exemples de valeurs de masse volumique pour certains métaux :
- Acier : 7,5 à 8 kg/m³
- Aluminium : 2,7 à 2,9 kg/m³
- Argent : 10,49 kg/m³
- Cuivre : 8,9 kg/m³
- Or : 19,3 kg/m³
Matériaux de construction
Les matériaux de construction ont une masse volumique qui varie selon leur nature. Voici quelques exemples de valeurs de masse volumique pour certains matériaux de construction :
- Béton : 2,3 à 2,4 kg/m³
- Bois : 0,3 à 0,8 kg/m³
- Verre : 2,5 à 3,5 kg/m³
- Marbre : 2,5 à 2,8 kg/m³
Autres matériaux
D'autres matériaux ont également une masse volumique variable. Voici quelques exemples :
- Air (à température et pression normales) : 1,2 kg/m³
- Eau : 1 000 kg/m³
- Sucre : 800 kg/m³
- Plastique : 0,9 à 1,5 kg/m³
Comment mesurer la masse volumique d'un matériau
La mesure de la masse volumique d'un matériau est généralement réalisée en laboratoire à l'aide d'un densimètre. Cet appareil mesure la densité du matériau par rapport à la densité de l'eau, qui est de 1 000 kg/m³. La masse volumique est ensuite déduite de cette mesure en appliquant la formule suivante :
Masse volumique du matériau (en kg/m³) = densité mesurée (en kg/m³) / densité de l'eau (en kg/m³)
La mesure de la masse volumique peut également être effectuée sur le terrain à l'aide d'un hydrostat. Cet appareil mesure la pression exercée par une colonne de liquide sur un matériau immergé dans ce liquide. La masse volumique est ensuite déduite de cette mesure en appliquant la formule suivante :
Masse volumique du matériau (en kg/m³) = pression mesurée (en Pa) / g (en m/s²) / hauteur du liquide (en m)
Conclusion
La masse volumique est une propriété physique importante des matériaux, qui permet de les comparer et de les caractériser. Elle est exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m³) et varie selon la température, la pression et la nature du matériau. La mesure de la masse volumique peut être réalisée en laboratoire à l'aide d'un densimètre ou sur le terrain à l'aide d'un hydrostat.
Masse volumique - Wikipédia
fr.wikipedia.org/wiki/Masse...[PDF] Masse volumique de quelques matériaux à 20°C - Chm Ulaval
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btp-cours.com/tables-des-ma...Densité et masse volumique de quelques matériaux - Google Sites
sites.google.com/site/jeanr...La masse volumique - Le monde de GÉNIE CIVIL.
forum-btp.blogspot.com/2013...Masse volumique des matériaux utiles en électronique et électricité
www.positron-libre.com/cour...[PDF] masse-volumique-densite-materiaux.pdf - Astrosurf
www.astrosurf.com/luxorion/...La masse volumique est un concept important utilisé dans les sciences. Il s'agit de la masse totale d'une substance par unité de volume. Cela se calcule en divisant la masse par le volume. La masse volumique peut être mesurée pour toute sorte de matériaux, y compris les liquides, les solides et les gaz.
Les solides ont généralement des masses volumiques relativement élevées. Cela est dû à leur densité qui est généralement élevée. Les liquides et les gaz ont des masses volumiques plus faibles, car ils sont moins denses. Cela signifie qu'une même quantité de liquide ou de gaz occupera un plus grand espace que le même volume de solide.
Lorsqu'on étudie les masses volumiques des matériaux, il est important de considérer leur composition. La masse volumique d'un matériau peut changer en fonction de la quantité et du type d'ingrédients qui le composent. Par exemple, un métal pur aura une masse volumique différente d'un métal qui a été mélangé à des autres matériaux.
Une fois que l'on connaît la masse volumique d'un matériau, il est possible de calculer le poids des objets qui lui sont associés. Cela est utile lorsque l'on veut estimer le poids d'un objet avant de le déplacer ou de le manipuler.
J'ai personnellement expérimenté les différences de masse volumique lorsque j'ai construit un modèle en légos. J'ai remarqué que les pièces plus petites étaient beaucoup plus légères que les plus grandes, et j'ai été en mesure d'utiliser cette information pour prévoir le poids ...