# La masse volumique en 5ème : cours et exercices corrigés

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La masse volumique d’un corps est le quotient de sa masse par son volume : ρ = m / V. Elle s’exprime en g/cm³ ou en kg/m³. Un corps dont la masse volumique est plus grande que celle de l’eau coule dans l’eau.

Méthode :
1. Mesurer la masse m (balance) et le volume V (éprouvette).
2. Mettre les unités en cohérence (g et cm³).
3. Calculer ρ = m / V.

Exemple résolu : Un bloc de 54 g a un volume de 20 cm³. Calcule sa masse volumique.
- ρ = 54 / 20 = 2,7.
Réponse : 2,7 g/cm³ : plus que l’eau (1 g/cm³), donc il coule.

À retenir :
- ρ = m / V.
- L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³ (soit 1 000 kg/m³).

Exercices corrigés :

1. (facile) La masse volumique de l’eau vaut :
   Réponse : 1 g/mL
   Explication : 1 mL d’eau a une masse de 1 g.
2. (moyen) En TP de chimie, Sarah pèse un échantillon de liquide inconnu. Le liquide a un volume de 50 mL et sa masse est de 40 g. Donnée : la masse volumique de l’eau est de 1 g/mL. Calcule la masse volumique ρ de ce liquide en g/mL.
   Réponse : 0,8 g/mL
   Explication : ρ = 40 / 50 = 0,8 g/mL
3. (moyen) En TP de chimie, Sarah pèse un échantillon de liquide inconnu. Le liquide a un volume de 50 mL et sa masse est de 40 g. Donnée : la masse volumique de l’eau est de 1 g/mL. Ce liquide est-il de l’eau ?
   Réponse : Non
   Explication : 0,8 g/mL est différent de 1 g/mL : ce n’est pas de l’eau.
4. (moyen) Un bloc de 10 cm³ a une masse de 20 g. Quelle est sa masse volumique, en g/cm³ ?
   Réponse : 2 g/cm³
   Explication : ρ = m ÷ V = 20 ÷ 10 = 2 g/cm³.
5. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/mL. Quelle est la masse de 330 mL d’eau, en g ?
   Réponse : 330 g
   Explication : m = ρ × V = 1 × 330 = 330 g.
6. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en liège (0,24 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il flotte
   Explication : Sa masse volumique est inférieure à celle de l’eau : il flotte.
7. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en caoutchouc (1,2 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il coule
   Explication : Sa masse volumique est supérieure à celle de l’eau : il coule.
8. (moyen) 200 mL d’un liquide ont une masse de 160 g. Quelle est sa masse volumique, en g/mL ?
   Réponse : 0,8 g/mL
   Explication : ρ = 160 ÷ 200 = 0,8 g/mL.
9. (moyen) L’huile a une masse volumique de 0,9 g/mL. Quelle est la masse de 100 mL d’huile, en g ?
   Réponse : 90 g
   Explication : m = 0,9 × 100 = 90 g.
10. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en fer (7,9 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il coule
   Explication : Sa masse volumique est supérieure à celle de l’eau : il coule.
11. (moyen) On verse de l’huile sur de l’eau. L’huile reste au-dessus car :
   Réponse : sa masse volumique est plus faible
   Explication : Le liquide le moins dense se place au-dessus.
12. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en paraffine (0,9 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il flotte
   Explication : Sa masse volumique est inférieure à celle de l’eau : il flotte.
13. (moyen) 10 L d’huile ont une masse de 9 kg. Quelle est la masse volumique de l’huile, en kg/L ?
   Réponse : 0,9 kg/L
   Explication : ρ = 9 ÷ 10 = 0,9 kg/L.
14. (moyen) L’aluminium a une masse volumique de 2,7 g/cm³. Quelle est la masse d’un cube d’aluminium de 20 cm³, en g ?
   Réponse : 54 g
   Explication : m = 2,7 × 20 = 54 g.
15. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en glace (0,92 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il flotte
   Explication : Sa masse volumique est inférieure à celle de l’eau : il flotte.
16. (moyen) Deux cubes de même volume, l’un en fer et l’autre en bois : lequel a la plus grande masse ?
   Réponse : le cube en fer
   Explication : À volume égal, le matériau de plus grande masse volumique a la plus grande masse.
17. (moyen) Un lingot d’or de 50 cm³ a une masse de 965 g. Quelle est la masse volumique de l’or, en g/cm³ ?
   Réponse : 19,3 g/cm³
   Explication : ρ = 965 ÷ 50 = 19,3 g/cm³.
18. (moyen) Le fer a une masse volumique de 7,9 g/cm³. Quelle est la masse d’une pièce de fer de 50 cm³, en g ?
   Réponse : 395 g
   Explication : m = 7,9 × 50 = 395 g.
19. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en plomb (11,3 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il coule
   Explication : Sa masse volumique est supérieure à celle de l’eau : il coule.
20. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 kg/L. Quelle est la masse de l’eau d’un aquarium de 40 L, en kg ?
   Réponse : 40 kg
   Explication : m = 1 × 40 = 40 kg.
21. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en bois de chêne (0,7 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il flotte
   Explication : Sa masse volumique est inférieure à celle de l’eau : il flotte.
22. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en verre (2,5 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il coule
   Explication : Sa masse volumique est supérieure à celle de l’eau : il coule.
23. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en polystyrène (0,03 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il flotte
   Explication : Sa masse volumique est inférieure à celle de l’eau : il flotte.
24. (moyen) L’eau a une masse volumique de 1 g/cm³. Un objet plein en aluminium (2,7 g/cm³) est placé dans l’eau : que fait-il ?
   Réponse : il coule
   Explication : Sa masse volumique est supérieure à celle de l’eau : il coule.
25. (difficile) L’eau a une masse volumique de 1 g/mL. Quel volume occupent 150 g d’eau, en mL ?
   Réponse : 150 mL
   Explication : V = m ÷ ρ = 150 ÷ 1 = 150 mL.
26. (difficile) Le cuivre a une masse volumique de 9 g/cm³. Quel est le volume d’un objet en cuivre de 45 g, en cm³ ?
   Réponse : 5 cm³
   Explication : V = 45 ÷ 9 = 5 cm³.
27. (difficile) L’huile a une masse volumique de 0,9 g/mL. Quel volume occupent 90 g d’huile, en mL ?
   Réponse : 100 mL
   Explication : V = 90 ÷ 0,9 = 100 mL.
28. (difficile) 1 kg de plomb et 1 kg de plumes : lequel occupe le plus grand volume ?
   Réponse : les plumes
   Explication : À masse égale, le matériau le moins dense occupe le plus de volume.

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Source : Physique C OK, https://www.physique-c-ok.fr/exercices-physique-chimie-5e/matiere/masse-volumique/
