Masse volumique

Masse volumique en vrac ou apparente

La masse volumique apparente est le rapport entre la masse des particules et le volume apparent qui comprend le volume du solide, celui des pores et le volume de l'espace entre les grains^[7]. Les valeurs données dans les tableaux de cet article sont définies par cette masse volumique qui est la plus couramment utilisée pour les matériaux de manière générale.

${\displaystyle \rho _{\mathrm {app} }={\frac {m_{\mathrm {mat} }}{V_{\mathrm {app} }}}}$

Pour les matériaux usuels de construction (sable, graviers, etc.) cette masse volumique varie entre 1 400 et 1 600 kg/m³.

Masse volumique réelle

C'est le rapport entre la masse de matériau et le volume réel des grains (somme des volumes élémentaires des grains y compris le volume des pores fermés).

${\displaystyle \rho _{\mathrm {r{\acute {e}}el} }={\frac {m_{\mathrm {mat} }}{V_{\mathrm {r{\acute {e}}el} }}}}$

Pour les granulats courants, cette masse volumique varie entre 2 500 et 2 650 kg/m³ et pour le ciment, elle varie entre 2 850 et 3 100 kg/m³ selon la catégorie.

Masse volumique absolue ou de la matière

Cette grandeur est intéressante pour les matériaux poreux. Pour y accéder, il faut broyer très finement le matériau et mesurer la masse volumique réelle de la poudre obtenue. La masse volumique absolue est donc le rapport de la masse du matériau sur le volume réel auquel on a soustrait le volume des pores (ouverts et fermés). Elle est égale à la masse volumique réelle dans le cas des matériaux non poreux.

${\displaystyle \rho _{\mathrm {absolu} }={\frac {m_{\mathrm {mat} }}{V_{\mathrm {absolu} }}}={\frac {m_{\mathrm {mat} }}{V_{\mathrm {r{\acute {e}}el} }-V_{\mathrm {pores} }}}}$

Relation entre la masse molaire et le volume molaire

La masse volumique est le rapport entre la masse molaire d'une solution et le volume molaire de la solution :

${\displaystyle \rho ={\frac {M}{\tilde {V}}}={\frac {\sum x_{i}M_{i}}{\sum x_{i}{\bar {V}}_{i}}}}$

Pour une solution avec deux composants on peut écrire :

${\displaystyle \rho ={\frac {x_{1}(M_{1}-M_{2})+M_{2}}{x_{1}({\bar {V}}_{1}-{\bar {V}}_{2})+{\bar {V}}_{2}}}}$

Roches, minéraux, matériaux usuels

Métaux et alliages

Liquides

Voir pour une liste de densité d'huiles (contient beaucoup d'huiles rares mais il manque plusieurs huiles très courantes telles que tournesol, colza, maïs, soya et arachide)

Gaz

Matières plastiques, caoutchouc

Bois

Le bois est une matière vivante dont la masse volumique varie selon plusieurs paramètres, principalement l'essence et l'humidité. Les bois dont la masse volumique dépasse 1 000 kg m⁻³ ne flottent pas.

Éléments

Masse volumique des éléments à l'état standard, à température et pression ambiantes, en g/cm³ (les éléments d'une densité supérieure à celle de l'osmium ou de l'iridium ont seulement une densité calculée/prédite et non mesurée effectivement, ces éléments radioactifs super-lourds ont été produits en quantité trop faible ou se désintègrent trop vite pour permettre une mesure) :

Masse volumique des éléments à leur point de fusion en g/cm^3[17] :