Dichte: Unterschied zwischen den Versionen
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Aktuelle Version vom 13. September 2017, 16:03 Uhr
Dichte | ||
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vernetzte Artikel | ||
Volumen | Aräometer |
Scherzfrage: Was ist leichter: ein Kilogramm Blei oder ein Kilogramm Federn?
Die Masse von einem Kilogramm ist natürlich unabhängig vom Stoff, der gewogen wird. Bei gleicher Masse nehmen beide Stoffe aber ein unterschiedliches Volumen ein, d. h. die Dichte von Blei ist größer.
Inhaltsverzeichnis
Was ist die Dichte?
Die Dichte, Formelzeichen: ρ (griechisch: rho), ist eine physikalische (stoffspezifische) Eigenschaft eines Stoffes. Die Dichte entspricht dem Verhältnis der Masse m eines Körpers zu seinem Volumen V, kurz: Dichte = Masse / Volumen.
Berechnungsformel:
m | ||
ρ | = | ── |
V |
Die abgeleitete SI-Einheit der Dichte ist Kilogramm pro Kubikmeter, also kg/m3. Besonders bei Feststoffen ist die Angabe in g/cm3 noch verbreitet. Weitere in Spezialfällen vorhandene Einheiten sind Gramm pro Liter (g/l) bzw. Gramm pro Kubikdezimeter (g/dm3). Hierbei gilt:
1.000 kg/m3 = 1 kg/dm3 = 1 kg/l oder 1 g/cm3 = 1 g/ml. Alle diese Werte stellen gleichzeitig die Dichte von Wasser dar, da Wasser als Bezugspunkt bei einer Temperatur von 4 °C die Dichte von einem g/cm3. 1 Liter = 1 dm3.
Warum verändert sich die Dichte?
Die Dichte eines Stoffes verringert sich i. d. R. bei zunehmender Temperatur (Wärmeausdehnung), bei Gasen zusätzlich durch Verminderung des Druckes.
Daher wird die Dichte unter Bezugnahme auf definierte Bedingungen angegeben, z. B. bei 0 °C und einem Druck von 1.013,25 hPa (Normalbedingungen). Bei Abweichungen zu diesen Bedingungen kann die Dichte unter Berücksichtigung von Wärmeausdehnungskoeffizienten (Tabellenbuch) oder bei Gasen über die Allgemeine Zustandsgleichung der Gase errechnet werden.
Welche praktische Bedeutung hat die Dichte?
Die Kenntnis der Dichte hilft, Lösungen für technische Probleme zu finden:
- Wann schwimmt bzw. steigt ein Körper in einer Flüssigkeit oder Gas (Auftrieb, z. B. eines Schwimmers)?
- Wie weit sinkt ein Körper mit größerer Dichte nach unten (Tiefgang, z. B. im Schiffbau)?
- Wie lässt sich "Gewicht" (besser: Masse) sparen (Materialauswahl, z. B. für Autofelgen)?
- Wie lässt sich ein Werkstoff trennen bzw. identifizieren (z. B. Analyse von Metallen, Kunststoffen vor deren Recycling)?
Wie kann die Dichte eines Stoffes ermittelt werden?
- Ist im einfachsten Fall der Stoff bekannt, kann dessen Dichte aus entsprechenden Quellen (PSE, Tabellenbuch) entnommnen werden.
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Andernfalls ist die Dichte experimentell zu ermitteln:
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Unterrichtsbeispiele
- Bestimmung des Ethanolgehaltes mittels Aräometer, siehe Arbeitsblatt
- Ausspindeln des Frostschutzgehaltes in Kühlflüssigkeit oder der Dichte von Batteriesäure, um auf den Ladezustand des Bleiakkumulators zu schließen
- Bestimmung des Salzgehaltes von Meerwasser
- Identifizierung von Kunststoffen
- Identifizierung von Metallen
- Dichtebestimmung mit der hydrostatischen Waage (Tauchwaage), in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 10-23
- Bestimmung des Zuckergehaltes in Cola
Im Chemiebuch ... | ||
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findest Du weitere Informationen zum Thema Dichte: | ||
Chemie FOS-T
auf Seite |
Chemie heute
auf Seite |
Elemente Chemie
auf Seite |
Weblinks
- Dichte als Google-Suchbegriff
- Dichte in der Wikipedia
- Dichte hier in bs-wiki.de mit Google
- Dichte als Youtube-Video
- Bestimmungsmethoden, Normen, Wertetabellen, Einfluß von Temperatur und Druck
- Umrechnung von Dichte-Einheiten - auch amerikanische und englische Größen
- Mineralienatlas - Dichte
- Versuche und Aufgaben zur Dichte