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La masse volumique des matériaux usuels

La masse volumique

La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par unité de volume et est le synonyme moderne des expressions désuètes « densité absolue » et « densité propre », ou encore « masse spécifique ».

L'unité de mesure de la masse volumique dans le système international est le kilogramme par mètre cube (m-3 ou kg/m3).

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 forcément un nombre sans dimension.

La masse volumique de l'eau valant, à 3,98 °C, 1 g/cm³, la densité d'un liquide ou d'un solide s'exprime par la même valeur numérique que sa masse volumique en g/cm³ ou en kg/ℓ : par exemple, il est équivalent de dire que la densité de l'éthanol est de 0,79 ou que sa masse volumique est de 0,79 g/cm³. Ceci donne lieu à des confusions fréquentes entre les concepts de masse volumique et de densité.

La masse volumique varie selon plusieurs paramètres. Elle dépend notamment de la température et, particulièrement pour les gaz, de la pression. Certains matériaux (dont le bois) pouvant absorber de l'eau, le taux d'humidité modifie aussi la masse volumique. Pour les matériaux poreux (argile, sable, sol, bois), les masses volumiques indiquées sont des masses volumiques apparentes.

 

Masse volumique de quelques matériaux.

 Roches, minéraux, matériaux usuels   Masse volumique kg/m
 Ardoise  2700 - 2800
 Argile

 1300 - 1700

 Béton

 2200 (armé - 2500)

 Béton bitumineux dit enrobé

 2350

 Grès  1600 - 1900
 Marbre  2650 - 2750
 Pierre Ponce  910
 Sable  1600 (sec) - 2000 (saturé)
 Verre à vitres  2530
 Terre végétale  1250

 

 Métaux et alliages                                Masse volumique kg/m3  
 Acier  7500 - 81006,7
 Aluminium  2700
 Cuivre  8920
 Fer  7860
 Fonte  6800 - 7400
 Or  19300
 Zinc  7150

 

                        Liquide                           Masse volumique kg/m3  
 Eau à 4°C  1000

 

            Bois (selon l'essence)               Masse volumique kg/m3  
 Balsa  140
 Chêne  610 - 980
 Chêne (coeur)  1170
 Contreplaqué  440 - 880
 Ebène  1150
 Frêne  840
 Hêtre  800
 Pin  500
 Sapin  450
 Teck  860

 

                                                   Bois (selon l'humidité)                                                   
     Famille d'essence       Humidité sur masse brute       Masse volumique kg/m3
 Bois tendres (résineux)  0 %  450
 20 %  560
 50 %  900
 Bois moyens  0 %  550
 20 %  690
 50 %  1100
 Bois durs (feuillus)  0 %  650
 20 %  810
 50 %  1300

 

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