Masse volumique et densité

Calculer une masse volumique

La masse volumique d’une substance correspond à la masse de cette substance dans une unité de volume. S'il s’agit donc du rapport de la masse (m) de la substance par son volume (V, ici en m3 et non en L). La masse volumique, notée ρ (lettre grecque qui se prononce rho), s’exprime selon la relation suivante :

ρ =  m/Vm

  • en kilogramme ( kg )
  • V en mètre cube ( m3) 
  • ρ en kilogramme par mètre cube ( kg.m-3)

Exemple :

Nous avons une substance avec une masse m = 4kg et un volume de V = 500 dm3. Quelle est sa masse volumique ?

  • Conversion du volume en m3

V = 500 dm3 = 0,5 m3

  • Calcul de la masse volumique ρ

On sait que : ρ =  m/V         

Ainsi, ici, ρ =  = 8 kg.m-3

Superprof

Les unités de masse volumique

La masse volumique peut être exprimée selon d’autres unités que le kilogramme par décimètre cube (kg.m3). En effet, en payant une grande attention aux conversions, on peut utiliser d’autres unités tout en conservant la cohérence nécessaire.

On sait que :

1 kg = 1000 g et 1 m3 = 1000 dm3

Ainsi, on peut écrire :

1 kg / 1 m3      =      1000 g / 1000 dm3      =     1 g / 1 dm3

De cette façon, la valeur de la masse volumique reste la même ; seules les unités varient. On pourrait également montrer que cela reste vrai pour le milligramme par centimètre cube (mg.cm-3).

Calculer la masse (m) d’une substance à partir de sa masse volumique (ρ)

Si l’on modifie la relation précédente qui exprimait donc la masse volumique en fonction du volume et de la masse, on peut alors calculer la masse :

ρ =  m/V       m = ρ x V  

  • m en kilogramme (kg)
  • V en mètre cube (m3)
  • ρ en kilogramme par mètre cube (kg.m-3)                  

Exemple :

Un récipient contient V = 200 mL d’éthanol dont la masse volumique de ρ = 789 kg.m-3 . Quelle est la masse de l’éthanol ?

  • Conversion du volume en m3

V = 200 mL = 0,2 L

Or 1 L = 1 dm3       Donc V = 0,2 L = 0,2 dm3 = 0,0002 m3

  • Calcul de la masse m

On sait que : m = ρ x V

Ainsi, ici, on peut écrire : m = 789 x 0,0002

m = 0,1578 kg

m = 157,8 g

Le récipient contient donc 157,8 g d’éthanol.

Calculer le volume d’une substance à partir de sa masse volumique

Pour calculer le volume d’une substance à partir de sa masse volumique, il suffit de reprendre la relation précédente et par un simple rapport de proportionnalité on obtient :

Exemple

Un morceau d’aluminium a une masse de 972 g et une masse volumique de 2700 kg/m3. Quelle est alors le volume du morceau d’aluminium ?

On a donc m = 972 g et p = 2700 kg.m3

La masse donnée doit être convertie en kg : m = 972 g = 0,972 kg

On utilise la relation V =  m/ρ

Ainsi, on peut écrire :

  • V =   0,972/27000
  • V = 3,6 x 10-4 m3
  • V = 0,36 m3

La densité

La densité d’une substance se note d et correspond au rapport de la masse volumique de cette substance par la masse volumique de l’eau pure à une température de 4°C.

La densité peut donc être calculée en utilisant la relation suivant e:

d(substance)=  ρ(substance)/ρ(eau)
Les deux masses volumiques doivent être exprimées dans la même unité.

La densité n’a donc pas d’unité (les deux unités s’annulant) ! On sait qu’un litre d’eau a une masse d’un kilogramme ρeau = 1 kg.dm-3. Ainsi, si les masses volumiques (de l’eau et et de la substance) sont exprimées en kilogramme par décimètre cube (kg.dm-3), alors la relation devient :

  • d(substance) =  ρ(substance)/1
  • donc d(substance) = ρ(substance).

Autrement dit, la densité de la substance est alors égale à sa masse volumique dans ces conditions (à savoir une masse volumique exprimée en kg.dm-3).

C’est pour cette raison que les notions de densité et de masse volumique sont souvent sujet à des confusions. Elles restent très liées mais quelque peu différentes.

Densité et repérage des phases d’un mélange de liquides non miscibles

La densité est la grandeur qui permet de savoir si une substance flotte ou coule dans un autre liquide.

Par exemple, l’eau ayant une densité de 1 alors toute substance ayant une densité supérieure coule et pénétrer dans le liquide. En revanche, toute substance avec une densité inférieur flotte.

Plus généralement la substance ayant la plus faible densité flotte sur celle qui a la densité la plus élevée.

Par  exemple la densité de l’essence est de 0,75 tandis que celle de l’éther est de 0,71. Donc l’essence coule et pénètre dans la solution d’éther.

LABO : détermination expérimentale de la masse volumique d'un liquide

Qu'est-ce qu'une masse molaire ? Fioles jaugées illustrant le matériel utilisé en laboratoire de chimie dans le cadre d'une dissolution.

Matériels

  • Balance
  • Fiole jaugée

Protocole

  • Faire la tare de la balance.
  • Placer la fiole jaugée sur la balance.
  • Relever la valeur qui s’affiche m1
  • Remplir la fiole jaugée de volume V1 = 50 mL du liquide
  • Peser alors l’ensemble fiole jaugée + 50 mL de liquide et noter la valeur de la masse m2
  • Déterminer la masse volumique du liquide (en divisant la masse (m1) sur le volume (V1)
  • Déterminer la densité du liquide (en divisant sa masse volumique par celle de l'eau)

Masse volumique : le saviez-vous ?

Il également possible de mesurer la densité des gaz et solides !

Si dans le cas de solides, celle-ci se calcule de la même manière que pour les liquides (rapport de la densité du solide sur la densité d’un solide de référence) ; pour les gaz, le rapport se fait en référence à la masse volumique de l’air !

La valeur de la masse volumique de l’air correspond à la masse d’1 L d’air à 0°C sous une pression de 760 mmHg et est de 1,29 g.

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Yann

Fondateur de Superprof et ingénieur, nous essayons de rendre disponible la plus grande base de savoir.
Passionné par la physique-chimie et passé par la filière scientifique au lycée, je partage mes cours (après les avoir mis à jour selon le programme de l’Éducation Nationale).

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frédéric
frédéric
Invité
9 Sep.

Merci bien, j’ai révisé une partie de mes cours.

PAHLAWAN
PAHLAWAN
Invité
27 Nov.

OK Frédéric mon ami c’est super cool comme disent les jeunes

Luna
Luna
Invité
20 Déc.

moi aussi cher Frédéric

SANCHEZ
SANCHEZ
Invité
5 Nov.

Bonjour,
Pouvez vous me dire comment calculer la densité du corps?

Nada
Nada
Invité
21 Oct.

la densité c’est le quotient de la masse volumique du corps sur celle de l’eau

De st leon
De st leon
Invité
6 Nov.

Merci beaucoup ?
J’ai enfin compris !

DodiQ
DodiQ
Invité
8 Nov.

Merci pour cet article clair et accessible

drame
drame
Invité
8 Nov.

Mercii grâce a vous j ai pu comprendre la lecon

Argélinaaa95
Argélinaaa95
Invité
15 Nov.

Bonjour j aimerais savoir est ce que on peut comparer la masse de deux liquide ayant un volume different? Merci

Clément
Clément
Éditeur
1 Mar.

Bonjour,

Cette comparaison est possible mais n’a aucun intérêt scientifique

Malek
Malek
Invité
18 Déc.

Merci

Lar
Lar
Invité
24 Jan.

Bien

rosa
rosa
Invité
5 Jan.

Merci vous m’avez bien aidé !

Un utilisateur google
Un utilisateur google
Invité
11 Jan.

Dans mon énoncé je ne comprend pas a quoi correspond rhô théorique si vous pourriez m’aider ça m’arrangerai
Merci

Clément
Clément
Éditeur
21 Fév.

Bonsoir Chroniqueur Cho,

Le rhô théorique est la masse volumique.

zozote
zozote
Invité
12 Jan.

merci vous nous avez aidé pour la mps !!

Boureima
Boureima
Invité
22 Mar.

Bonjour tout le monde pouvez-vous me donner la formule de la densité

Clément
Clément
Éditeur
23 Mar.

Bonjour Boureima,

La densité est la masse volumique qui se calcule donc par la division de la masse par le volume.
Attention, contrairement à la masse volumique, la densité n’a pas d’unité.

rourou
rourou
Invité
12 Mai.

Bonjour
Si j’ai un matériau avec une densité de 1 que va-t-il se passer? L’objet va t il rester juste sous la surface de l’eau ou va t il osciller entre couler et flotter (couler/remonter/ couler/ remonter)??? Merci

Clément
Clément
Éditeur
28 Mai.

Bonjour,

Dans ce cas, l’objet va flotter à la surface de l’eau.

Bonne journée

Fine
Fine
Invité
7 Oct.

Comment calculer le coefficient de vanthoff?

Clément
Clément
Éditeur
9 Oct.

Bonjour,
Voici la formule du coefficient de van ‘t Hoff :

    \[i=1+\alpha\cdot(p-1)\]

Dans cette expression :

    α la fraction de soluté qui se dissocie, ou coefficient de dissociation
    p le nombre de particules produites par la dissociation d’une particule de soluté
gael
gael
Invité
14 Nov.

bonjour j’ai un devoire en phisique-chimie et je doit savoir qu-est ce qu’une masse volumique + trouver des exemples pouvez vous m’aider s.v.p

Clément
Clément
Éditeur
14 Nov.

Bonjour Gaël,

Vous trouverez toutes ces réponses dans notre article sur la masse volumique, disponible à cette adresse : https://www.superprof.fr/ressources/physique-chimie/seconde/proprietes-especes-chimiques/masse-volumique.html sous la partie Calculer une masse volumique.

Bonne journée

Agnes CAP
Agnes CAP
Invité
17 Nov.

Merci infiniment, mon fils a tellement du mal à noter le cours correctement, après on galère. On va sans doute faire correctement frâce à vous.

Julien
Julien
Invité
26 Nov.

Quel est la masse inférieur a celle d’un litre d’eau je suis sur vous allez pas trouver

Clément
Clément
Éditeur
29 Nov.

Bonjour Julien,

La masse d’un litre d’eau est d’un kilogramme. Un litre d’eau pèsera toujours 1 kg à la surface de la Terre. Pouvez-vous reformuler votre question s’il vous plaît ?

Bonne journée

keltoum
keltoum
Invité
5 Déc.

Salut merci pour la recherche

Amine
Amine
Invité
10 Jan.

Merci !
Mais pourquoi on a choisi la masse volumique d’eau a 4°c dans le calcul de densité ?

Clément
Clément
Éditeur
13 Jan.

Bonjour Amine,

On prend la densité de l’eau à 4°C puisque qu’il s’agit de la règle établie. En effet, c’est celle qui a été choisie comme référence lors de la découverte de la densité en 1810 par Émile Littré.

Fairouz
Fairouz
Invité
19 Jan.

Merci

john
john
Invité
24 Jan.

Bonjour j aimerais savoir comment calculer un volume

Clément
Clément
Éditeur
25 Jan.

Bonjour John,

Il existe une multitude de formules pour calculer les volumes en fonction des formes. Par exemple, le volume d’un parallélépipède rectangle se mesure avec la formule suivante : V = Longueur X largeur X hauteur.
N’hésitez pas à répondre à cette question si vous souhaitez d’autres formules.

Bonne journée

john
john
Invité
24 Jan.

Bonjour j aimerais savoir comment calculer une mass

Clément
Clément
Éditeur
25 Jan.

Bonjour John,

Pour calculer une masse, il faut que vous connaissiez la densité de l’objet concerné. Une fois cette dernière connue, multipliez là par le volume de l’objet et vous obtiendrez la masse !

Bonne journée

Dina
Dina
Invité
1 Fév.

Bonjour puis savoir s’il est possible d’avoir la densité moyenne de deux fluides ayant des densité différentes.. Par exemple travaillant dans une centrale thermique nous commandons souvent le fuel l’ours encore appelé HFO.. Seulement pour évaluer sa masse il nous arrivent souvent de faire la moyenne des densités pour calculer les consommation spécifiques de nos groupes électrogènes

Jacques
Jacques
Invité
5 Fév.

il me semble que je commence à m’y retrouver. Il y a bien longtemps que je n’ai abordé ce sujet. Donc si le tunsgtène, par exemple, qui a une masse volumique de 19 300 kg/m3, je peux très bien dire que cette masse volumique est égale à 19.2g/dm3, ou comme dans votre exemple l’aluminium 2700kg/m3 ou 2.7g/dm3…. même si ce ne sont pas les unités retenues par le SI ?

jacques
jacques
Invité
6 Fév.

Vous aurez bien évidemment relevé l’erreur (honte à moi) dans mon commentaire précédent.
S »=’agissant de la masse volumique du tungstène de 19 300kg/m3 ou 19.3kg/dm3 et non g/dm3 comme je l’ai indiqué idem pour la masse volumique de l’aluminium, 2.7kg/dm3 et non g/dm3

Bouzidi
Bouzidi
Invité
8 Fév.

Svp pourriez vous me dire comment calculer la densité d’un gaz qui n’es pas dans les mêmes conditions avec l’air
Puisque d=p(gaz) /p(Air)

Clément
Clément
Éditeur
14 Fév.

Bonjour,

La formule que vous donnez est tout à fait celle nécessaire afin de calculer la densité d’un gaz avec une densité différente de celle de l’air.

Bonne journée

hafid
hafid
Invité
14 Fév.

bonjour; est ce que g/cm3 est utiliser pour la masse volumique

Clément
Clément
Éditeur
13 Mar.

Bonjour,

En effet, le gramme par centimètre cube est une unité utilisée pour exprimer la masse volumique.
Cependant, l’expression de base d’une masse volumique se fait en kilogramme par mètre cube.

Bonne journée

Moussa
Moussa
Invité
18 Fév.

Merci j’ai compris !!!

Aurélie
Aurélie
Administrateur
18 Fév.

Bonjour Moussa,

Nous sommes ravis d’avoir pu vous aider sur ce sujet ! 🙂

mila
mila
Invité
20 Fév.

Merci prof!

emilie de cidrac
emilie de cidrac
Invité
4 Mar.

Bonjour,
je voudrais savoir ce que représente RO et comment le calculer si possible,
merci d’avance

Clément
Clément
Éditeur
11 Mar.

Bonjour Emilie,

Rho représente la masse volumique qui se calcule grâce à la réaction suivante :
ρ =  m/Vm

Bonne journée

emilie de cidrac
emilie de cidrac
Invité
4 Mar.

et merci beaucoup ce cours m’a beaucoup servi, clair et efficace!

Aurélie
Aurélie
Administrateur
5 Mar.

Merci pour votre commentaire Emilie ! 🙂

Philadelphie Ngomakon
Philadelphie Ngomakon
Invité
4 Mar.

Merci. Merci

Fatima
Fatima
Invité
9 Mar.

Bonjour,
Ça m’a beaucoup éclairé merci mais dans mon énoncé je dois trouver le volume d’un échantillon à partir de la densité et de la masse de l’échantillon.
Si vous pouvez m’aider, merci.

Clément
Clément
Éditeur
11 Mar.

Bonjour Fatima et merci pour votre soutien !

Si vous connaissez la densité, il vous suffit de la multiplier par la masse afin de trouver le volume occupé par l’échantillon.

Bonne journée

arthur dumond
arthur dumond
Invité
15 Avr.

comment calculer un volume a partire de sa masse

Joy
Joy
Éditeur
15 Avr.

Bonjour Arthur,

Pour connaître un volume grâce à une masse, il peut être utile de connaître la masse volumique de l’objet étudié.
En effet, à partir de la formule

    \[ \rho = \frac { m } { v } \]

on peut obtenir le volume comme ceci :

    \[ m = \rho \times v \]

Mima
Mima
Invité
24 Juin.

Salut
Comment je peut répondre le question : quelle est la qualité de cet extraction??

Janelle
Janelle
Invité
22 Sep.

Bonjour,
J’aimerai savoir comment faisons nous pour calculer une masse avec uniquement la valeur du volume ?

Joy
Joy
Éditeur
23 Sep.

Bonjour Janelle,

Sans connaître la masse volumique, vous ne pouvez pas déterminer la masse d’un objet en n’utilisant que le volume. En effet, dans ce cas vous vous trouverez avec une opération à deux inconnues.

Bonne journée

Abdoulaye
Abdoulaye
Invité
26 Sep.

Svp pouvez m’aider pour deux exercices

Abdoulaye
Abdoulaye
Invité
26 Sep.

Pourriez vous m’aider pour deux exercices

ibata manassé
ibata manassé
Invité
12 Oct.

Comment faire pour calculer la masse volumique d’un liquide ?

Joy
Joy
Éditeur
14 Oct.

Bonjour,

Pour obtenir la masse volumique d’un liquide il suffit d’utiliser la formule suivante :

    \[ \rho = \frac{m}{V} \]

avec m la masse du liquide et V sont volume.

lee yoonji
lee yoonji
Invité
28 Nov.

merci beaucoup pour votre aide

benghazi
benghazi
Invité
4 Déc.

Bonjour
Je voudrai savoir svp, comment extraire de l’huile essentielle a partir du tourteau qui reste normalement suite a l’extraction de l’huile végétale des amandes de noyaux d’abricots, sachant que le produit final sera alimentaire, merci. URGENT:

Thomas
Thomas
Éditeur
24 Jan.

Bonjour ! Les tourteaux sont les résidus solides de l’extraction de l’huile des graines ou des fruits oléagineux. Ce sont les coproduits de la trituration, procédé de fabrication de l’huile.

Bonne journée

Anaïs
Anaïs
Invité
2 Jan.

Bonjour dans un de mes dm de maths on me dit « La masse volumique de l’aluminium est de 2.7 kg/dm « .Or la première question est « Que signifie la phrase ci-dessus. » et la seconde question est « quel est le volume d’un solide en aluminium qui pèse 810kg ? »
Pouvez-vous m’aider s’il vous plait ?

Thomas
Thomas
Éditeur
26 Jan.

Bonjour !

la masse volumique est une grandeur physique qui définit la masse d’un matériau par unité de volume.
Quant à son volume, il est de 810/2,7=300 dm³.

Bonne journée !

Ndiaye
Ndiaye
Invité
8 Jan.

Bonjour est ce qu’ on peut calculer la masse volumique avec deux volumes seulement sans la masse

Thomas
Thomas
Éditeur
10 Jan.

Bonjour ! Non, c’est plutôt l’inverse précisément !

Bonne journée

Kaïna Boumnijel--Claudon
Kaïna Boumnijel--Claudon
Invité
12 Jan.

Bonjour, je ne comprends pas l’unité de mesure de la masse volumique, c’est quoi?

Bonne chance !

Thomas
Thomas
Éditeur
23 Jan.

Bonjour ! L’unité de mesure de la masse volumique dans le Système international est le kilogramme par mètre cube (kg m−3). Toutefois, dans le système CGS, elle s’exprime en g cm−3.

Bonne journée !

Emily
Emily
Invité
14 Jan.

C’est quoi l’utilité de la masse volumique des solides dans notre société?

Thomas
Thomas
Éditeur
23 Jan.

Bonjour !

Il s’agit d’une grandeur physique qui caractérise la masse de cette substance par unité de volume. C’est l’inverse du volume massique. Les scientifiques l’utilisent quotidiennement, et nous permettent de mieux appréhender le gaz par exemple, et tout ce qui fonde notre quotidien !

Bonne journée

Sacha
Sacha
Invité
16 Jan.

Cc pouvez vous me dire comment calculer la masse d’un véhicule à partir de son énergie cinétique et sa vitesse?
Vitesse:50km
Ec:100J

Thomas
Thomas
Éditeur
20 Jan.

Bonjour !

Pour cela, il faut convertir la masse ne kilogrammes, puis appliquer la formule de l’énergie cinétique.
Il faut aussi convertir la vitesse en mètre par seconde (pour cela, il faut diviser la vitesse en kilomètres par heure par 3,6)
Enfin, il suffit d’appliquer la formule de l’énergie cinétique : E c = 1 2 × m × v 2

Et le tour est joué !

Bonne journée

Manceau
Manceau
Invité
26 Jan.

Bonjour, quelle est la masse volumique absolue du sable? Merci !!

Thomas
Thomas
Éditeur
26 Jan.

Bonjour ! Pour le sable comme pour les graviers ou les matériaux de construction, la masse volumique se situe entre 1 400 et 1 600 kg/m3

Bonne journée

Black _plume
Black _plume
Invité
3 Fév.

Merci vous m’avez aidez pour mon devoir

Mendes
Mendes
Invité
12 Fév.

Bonjour votre cours a l’air très intéressant j’ai pas tout bien compris j’essaie d’aider mon fils a faire ses devoirs il est en 4eme il doit trouver la masse de quelque chose qui est en (ml) comment faire s’il vous plaît

Thomas
Thomas
Éditeur
15 Fév.

Bonjour ! On parle ici donc d’un liquide. La masse d’un liquide est donc proportionnelle à son volume, ce qui rend votre réponse tout de suite plus simple à trouver !

Vous pouvez aussi consulter notre cours sur la question : https://www.superprof.fr/ressources/scolaire/physique-chimie/seconde/proprietes-especes-chimiques/masse-volumique.html

Bonne journée

nul en PH
nul en PH
Invité
8 Mar.

comment on convertit en kg/m3 ou en g/cm3

Merci si vous pourriez m’aider

Thomas
Thomas
Éditeur
8 Mar.

Bonjour ! Tout dépend à partir de quelle mesure, bien sûr ! Quelle est la votre ?

Bonne journée !

jean eude
jean eude
Invité
11 Mar.

BONJOUR, comment calcul t’on la densité a partir de la masse volumiques
merci bien
cordialement

Thomas
Thomas
Éditeur
12 Mar.

Bonjour ! La densité (sauf pour les gaz) est égale à la masse volumique sans unité.

Bonne journée !