Die Dichte eines Stoffes

Die Dichte ist eine Stoffeigenschaft.

Dichte = Masse : Volumen ~~~~~rho ~=~ m / V

Das Zeichen für die Dichte ist der griechische Buchstabe „rho“.

Einheit der Dichte von Feststoffen und Flüssigkeiten: ~~~[~ g/{cm^3} ~] ~=~ [~ g/{ml} ~]

Denn: ~~~1~l~=~1000~ml~=~1000~cm^3~=~1~dm^3

Einheit der Dichte von Gasen: ~~~[~ g / l ~]

Umrechnung der Einheit: ~~~1~[~ g/{cm^3} ~] ~=~ [~ {1000 g}/{1000 cm^3} ~] ~=~ [~ {kg}/{dm^3} ~] ~=~ [~ {1000 kg}/{1000 dm^3} ~] ~=~ 1000~ [~ {kg}/{m^3} ~]

Beispiele

1 ~ cm^3 Wasser wiegt 1~ g, also hat Wasser eine Dichte von ~~rho ~=~ {1~g}/{1~cm^3} ~=~ 1~ g/{cm^3} ~~

50 ml Alkohol wiegen 39,5~ g, also hat Alkohol eine Dichte von ~~rho ~=~ {39,5~g}/{50~ml} ~=~ 0,79~ g/{cm^3} ~~

Dichte von Stoffen beim Erwärmen

Wenn ein Stoff erwärmt wird, vergrößert sich das Volumen, die Masse bleibt aber gleich. Daher wird beim Erwärmen die Dichte eines Stoffes geringer.

Beispiel: Die in einem Luftballon eingeschlossene Luft dehnt sich beim Erwärmen aus und zieht sich beim Abkühlen zusammen. Die Teilchen der erwärmten Luft bewegen sich schneller und benötigen daher mehr Platz.

Dichte von Mischungen: Volumenkontraktion

Mischt man Tee mit Zucker, oder Wasser mit Spiritus, so ist das Volumen des Gemischs geringer als das Volumen der Ausgangsstoffe zusammengenommen (im Versuch: 101 ml Wasser + 101 ml Spiritus ergeben nicht 202 ml, sondern nur 198 ml Gemisch).

Wasser: ~~ rho ~=~ 1 ~g/{cm^3}~~~~ Spiritus: ~~rho ~=~ 0,79 ~g/{cm^3}~~~~ Mittelwert: ~~ 0,895 ~g/{cm^3}

Nach dem Mischen bleibt die Masse gleich, das Volumen wird aber kleiner. Also muss die Dichte nun größer als der Mittelwert der Dichten sein. (Im Versuch betrug die Dichte der Mischung ~~0,94~ g/{cm^3}~.)

Erklärung: Die kleineren Wasserteilchen können sich zwischen die größeren Alkoholteilchen (oder Zuckerteilchen) legen (wie Sand zwischen Kieselsteine).

Beispiel: Dichte von Cola

Cola - Schwimmversuch, Schülerzeichnung

Cola light und Cola Zero schwimmen im Wasser, die gefüllten Dosen bzw. Flaschen haben also eine geringere Dichte als Wasser (~~rho ~<~ 1 ~g/{cm^3}~~). Normale Cola schwimmt dagegen nicht, sondern schwebt bzw. geht unter. Die Dichte der gefüllten Dosen bzw. Flaschen ist also etwas größer als die Dichte von Wasser.

Da der Unterschied zwischen diesen Colasorten der Zuckergehalt ist, kann man den Unterschied in der Dichte mit dem Zuckergehalt erklären.

schule/ch/jahr1/dichte.txt · Zuletzt geändert: 2018/05/30 19:10 von ahrens
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