Un kilogramme de plumes et un kilogramme de plomb ont la même masse, mais pas du tout le même volume ! La masse volumique permet de comparer les matériaux et même de les identifier.
Objectifs
- Définir la masse volumique
- Calculer une masse volumique, une masse ou un volume
- Convertir g/cm³, g/L et kg/m³
- Identifier une espèce et prévoir la flottaison
1. Définition
Masse volumique : Masse d’une espèce par unité de volume. Elle se note ρ (lettre grecque « rhô »).
ρ =
- m en kg et V en m³ → ρ en kg/m³ (unité du Système international).
- m en g et V en cm³ → ρ en g/cm³.
- m en g et V en L → ρ en g/L.
2. Calculer avec la masse volumique
Un cube de métal a une masse de 54 g et un volume de 20 cm³. Calcule sa masse volumique.
- ρ =
- ρ =
- ρ = 2,7 g/cm³
Sa masse volumique est 2,7 g/cm³ : d’après le tableau ci-dessous, c’est de l’aluminium.
On peut aussi transformer la relation : m = ρ × V et V = .
| Espèce | ρ (g/cm³) |
|---|---|
| Éthanol | 0,79 |
| Huile végétale | environ 0,92 |
| Glace | 0,92 |
| Eau liquide | 1,00 |
| Aluminium | 2,7 |
| Fer | 7,9 |
| Or | 19,3 |
3. Flotter ou couler ?
Un objet plein flotte sur un liquide si sa masse volumique est inférieure à celle du liquide ; il coule si elle est supérieure. De même, deux liquides non miscibles se superposent : le moins dense est au-dessus.
Un glaçon flotte-t-il sur l’eau ?
- ρ(glace) = 0,92 g/cm³
- ρ(eau) = 1,00 g/cm³
- 0,92 < 1,00
Le glaçon flotte.
À retenir
- ρ = m ÷ V ; unité SI : kg/m³ ; souvent g/cm³ ou g/L.
- Eau : 1 g/cm³ = 1 000 g/L = 1 000 kg/m³.
- m = ρ × V et V = m ÷ ρ.
- Un objet flotte si sa masse volumique est inférieure à celle du liquide.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.