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Pour toute substance homogène, le rapport de la masse (La masse est une propriété fondamentale de la matière qui se manifeste à la fois par l'inertie des corps et leur...) m correspondant à un volume (En physique, le volume d'un objet mesure « l'extension dans l'espace » qu'il possède dans les trois...) V de cette substance est indépendante de la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre...) choisie : c'est une caractéristique du matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) appelée masse volumique (Pour toute substance homogène, le rapport de la masse m correspondant à un volume V de cette substance est indépendante...):

Mais le volume d'une masse donnée (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose,...) dépend de la température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de...) et, particulièrement pour les gaz (Au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi...), de la pression (La pression est la force exercée sur une surface donnée.). La masse volumique dépend donc des conditions de température et de pression.

Pour des conditions de température et de pression données, le coefficient (En mathématiques un coefficient est un facteur multiplicatif qui dépend d'un certain objet, comme une variable (par...) de proportionnalité (On dit que deux mesures sont proportionnelles quand on peut passer de l'une à l'autre en multipliant par une constante...) m / V est une caractéristique du matériau.

Unités de mesure

L'unité de mesure de la masse volumique est le kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) par mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini...) cube (En géométrie élémentaire, un cube est un prisme dont les côtés sont tous égaux. Les cubes figurent parmi les solides...) (kg.m^-3 ou kg/m³). C'est une unité dérivée (La dérivée d'une fonction est le moyen de déterminer combien cette fonction varie quand la quantité dont elle dépend,...) du système international.

La masse volumique est parfois exprimée en g/cm³, kg/dm³, t/m³.

Remarques :

1. Dans ces unités, la valeur numérique ne change pas car 1 g/cm³ = 1 kg/dm³ = 1 t/m³.
2. La tonne ( La tonne représente différentes unités de mesure ; Une tonne est un grand et large tonneau ; ...) n'est pas une unité de masse du système international. Il convient d'utiliser le kilogramme et ses multiples ou sous-multiples.
3. La masse volumique de l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un...) est proche de 1 kg/dm³. Ce n'est pas un hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque apparent, sinon de causes, au moins de...), mais cela résulte des premières tentatives de définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les...) du kilogramme : la masse d'un litre d'eau (un décimètre (Un décimètre (symbole dm) vaut 10-1 = 0,1 mètre.) cube). (Sa valeur actuelle est, à 4 °C, de 999,95 kg/m³).

Masse volumique et densité (La densité est un nombre sans dimension, égal au rapport d'une masse d'une substance homogène à la masse du même volume...)

La densité d'un matériau est, pour les solides et les liquides, le rapport de la masse volumique de ce matériau à celle de l'eau. Pour les gaz, la densité est calculée en rapport avec la masse volumique de l'air. Dans les deux cas, la densité est donc un nombre sans dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa...) (donc sans unité).

Remarques :

1. Le terme densité est souvent employé incorrectement à la place de l'expression masse volumique. Ceci provient de ce que, pour les solides et les liquides, la valeur numérique est la même.
2. On utilise également l'expression "densité relative" pour désigner le rapport de deux masses volumiques de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) différents.

Tables des masses volumiques de diverses substances

Sauf indications contraires, les masses volumiques sont données pour des corps à la température de 20 °C, sous la pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.) normale.