Normo mètre cube

Le normo mètre cube, anciennement noté normaux-mètres cubes ou encore mètre cube normal, de symbole : Nm³ ou parfois m³(n), est une unité de mesure de quantité de gaz qui correspond au contenu d'un volume d'un mètre cube, pour un gaz se trouvant dans les conditions normales de température et de pression (0 ou 15 ou plus rarement 20 °C selon les référentiels et 1 atm, soit 101 325 Pa).

Il s'agit d'une unité usuelle, non reconnue par le Bureau international des poids et mesures qui considère qu'il n'y a qu'un seul mètre cube : c'est la quantité mesurée qui change, pas l'unité utilisée pour la mesure. « Le symbole de l’unité ne doit pas être utilisé pour fournir des informations spécifiques sur la grandeur en question et il ne doit jamais être la seule source d’information sur la grandeur. Les unités ne doivent jamais servir à fournir des informations complémentaires sur la nature de la grandeur ; ce type d’information doit être attaché au symbole de la grandeur et non à celui de l’unité[1]. » En outre, sa définition (notamment la température de référence retenue) varie selon le pays ou selon la profession qui l'utilise.

Pour un gaz pur, un normo mètre cube correspond à environ 44,6 moles de gaz.

Référentiels de température

DIN 1343 : une température de 273,15 K (0 °C) ; généralement adopté en France[2].
ISO 2533 : une température de 288,15 K (15 °C) ; conditions parfois qualifiées de « standard » ou normo mètre cube standard pour les différencier des conditions « normales ».

Physique

Le normo mètre cube est utilisé pour parler de volumes de gaz comprimés (sans tenir compte de leurs états de compression ni d'échauffement) (cf. paragraphe 1).

Ainsi, si un volume V1(m³) de gaz est produit à une pression P1(bar) et à une température T1(°C), exprimer V1 en (Nm³) revient à calculer le volume V'(Nm³) de ce gaz s'il était ramené à une température de 0 °C et une pression de 1,013 bar, soit :

$V^{'}({\rm {Nm^{3})=V_{1}({\rm {m^{3})\times {\frac {P_{1}({\rm {bar)}}}{1{,}013\,25}}\times {\frac {273{,}15}{T_{1}(C)+273{,}15}}}}}}$ .

En effet, comme la loi des gaz parfaits le décrit : à pression, volume et température donnés, la quantité de matière (nombre de moles de gaz parfait) est identique. La relation $P\cdot V=n\cdot R\cdot T$ implique qu'entre deux états gazeux, la quantité ${\frac {P\cdot V}{T}}$ est conservée si la quantité de matière est conservée. On a donc : ${\frac {P_{1}\cdot V_{1}}{T_{1}}}={\frac {P_{0}\cdot V_{0}}{T_{0}}}$ ; pour un gaz parfait, le volume normalisé équivalent pour un volume initial donné est donc :
$V_{norm}=V_{1}\cdot {\frac {P_{1}}{P_{norm}}}\cdot {\frac {T_{norm}}{T_{1}}}=V_{1}\cdot {\frac {P_{1}}{T_{1}}}\cdot {\frac {T_{norm}}{P_{norm}}}=V_{1}\cdot {\frac {P_{1}}{T_{1}}}\cdot K_{iso/Din}$
avec
$K_{Din}={\frac {273{,}15}{1{,}013\,25}}\approx 269{,}58$ et $K_{Iso}={\frac {288{,}15}{1{,}013\,25}}\approx 284{,}38$ .

Les températures de ces formules sont exprimées en kelvins. De même, les pressions absolues sont exprimées en bars ( $P_{absolue}=P_{relative}+P_{ambiante}$ ; pour être plus exact, la pression ambiante est la pression indiquée par le baromètre, la pression ambiante moyenne étant de 1013,25 hPa = 1,013 25 bar).

La présence de vapeur d'eau dans l'air ambiant peut poser un problème pour la mesure du volume d'air normalisé équivalent après compression. Celle-ci provoque l'échauffement du gaz et l'écart de température du gaz chaud avec la paroi froide du conteneur de stockage peut provoquer la condensation de la vapeur d'eau (fonction du point de rosée). On se retrouverait donc avec un gaz avec moins de matière après compression qu'avant.

Notes et références

« Le Système international d'unités 9^e édition, 2019 – § 5.4.2 Symboles des grandeurs et unités », sur bipm.org, Bureau international des poids et mesures (consulté le 16 mars 2020), p. 37.
www.developpement-durable.gouv.fr

Source

CEA - Lexique sur le site du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives

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[1] « Le Système international d'unités 9^e édition, 2019 – § 5.4.2 Symboles des grandeurs et unités », sur bipm.org, Bureau international des poids et mesures (consulté le 16 mars 2020), p. 37.

[2] www.developpement-durable.gouv.fr