Cet article explique ce qu'est un volume spécifique. Ainsi, vous trouverez la définition du volume spécifique, comment calculer le volume spécifique et les relations qu'il entretient avec d'autres grandeurs physiques.
Quel est le volume spécifique ?
Le volume spécifique est le rapport entre le volume occupé et la masse d'un matériau. Le volume spécifique est donc calculé en divisant le volume occupé par une substance par sa masse.
En général, le v minuscule est utilisé comme symbole pour le volume spécifique.
Les unités du volume spécifique dans le Système International (SI) sont le mètre cube divisé par le kilogramme (m 3 /kg). Cependant, l'utilisation de centimètres cubes divisés par gramme (cm 3 /g) est également courante.
Le volume spécifique est une propriété intensive caractéristique de chaque substance ou matériau. Autrement dit, une substance aura toujours le même volume spécifique, quelle que soit sa quantité. Ainsi, deux pièces du même matériau peuvent avoir une masse différente car l’une est plus grande que l’autre, mais leur volume spécifique sera identique.
Formule de volume spécifique
Une fois que nous aurons vu la signification d’un volume spécifique, nous allons voir comment cette quantité physique est calculée.
Le volume spécifique d'une substance est égal au rapport entre le volume occupé par la substance et la masse de ladite substance. Par conséquent, la formule de volume spécifique est la suivante :
Par exemple, si un corps solide occupe un volume de 0,35 m 3 et a une masse de 20 kg, le volume spécifique de l'objet est de 0,0175 m 3 /kg (0,35/20=0,0175).
Exemples de volumes spécifiques
Cette section montre des exemples de volumes spécifiques de substances courantes en physique et en chimie :
- Volume spécifique d'eau : 0,001 kg/m 3
- Volume spécifique d'huile : 0,00109 kg/m 3
- Volume spécifique d'acier : 0,000127 kg/m 3
- Volume spécifique d'aluminium : 0,00037 kg/m 3
- Volume spécifique de carbone : 0,00044 kg/m 3
- Volume spécifique de cuivre : 0,000112 kg/m 3
- Volume spécifique de glace : 0,00109 kg/m 3
- Volume spécifique de verre : 0,0004 kg/m 3
- Volume spécifique d'alcool : 0,00128 kg/m 3
- Volume spécifique de mercure : 0,0000736 kg/m 3
- Volume spécifique d'air : 0,816 kg/m 3
- Volume spécifique d'oxygène : 0,714 kg/m 3
- Volume spécifique de dioxyde de carbone : 0,506 kg/m 3
Gardez à l'esprit que ces valeurs de volume spécifiques sont approximatives et peuvent varier légèrement en fonction de la température, de la pression, de la composition de l'échantillon, etc.
Notez également que la valeur du volume spécifique change considérablement en fonction du type d'état de la substance. Ainsi, les gaz ont un volume spécifique plus grand que les liquides et les solides.
Volume et densité spécifiques
Le volume spécifique et la densité sont liés mathématiquement, puisque le volume spécifique est égal au volume divisé par la masse et, par contre, la densité est équivalente à la masse divisée par le volume. Par conséquent, le volume spécifique est l’inverse multiplicatif de la densité .
Ainsi, le volume spécifique peut être calculé à partir de la densité, et vice versa, la densité d'une substance peut également être déterminée si son volume spécifique est connu.
Volume spécifique et poids spécifique
La densité spécifique est le rapport entre le poids d'une substance et le volume de cette substance. Par conséquent, bien qu’ils portent des noms similaires, le volume spécifique et le poids spécifique sont deux grandeurs physiques différentes.
Néanmoins, le poids spécifique est également une caractéristique de chaque substance, tout comme le volume spécifique. Autrement dit, chaque substance a un volume spécifique et un poids spécifique différent.