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Die Dichte eines Stoffes
Die Dichte ist eine Stoffeigenschaft.
Dichte = Masse : Volumen
Das Zeichen für die Dichte ist der griechische Buchstabe „rho“.
Einheit der Dichte von Feststoffen und Flüssigkeiten:
Denn:
Einheit der Dichte von Gasen:
Umrechnung der Einheit:
Beispiele
Wasser wiegt , also hat Wasser eine Dichte von
Alkohol wiegen , also hat Alkohol eine Dichte von
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: Spiritus: Mittelwert:
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 .)
Erklärung: Die kleineren Wasserteilchen können sich zwischen die größeren Alkoholteilchen (oder Zuckerteilchen) legen (wie Sand zwischen Kieselsteine).
Beispiel: Dichte von Cola
Cola light und Cola Zero schwimmen im Wasser, die gefüllten Dosen bzw. Flaschen haben also eine geringere Dichte als Wasser (). 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.