Sie wird oft in Gramm pro Kubikzentimeter oder in Kilogramm pro Kubikmeter angegeben. Bei flüssigen Körpern ist auch die Einheit Kilogramm pro Liter (= Kilogramm pro Kubikdezimeter) üblich. Die Dichte ist durch das Material des Körpers bestimmt und als intensive Größe unabhängig von seiner Form und Größe.
Die Dichte eines Stoffes ist der Quotient aus Masse und Volumen. Die Dichte hängt von der Temperatur und bei Gasen vom Druck ab . sodass die Dichte gerade die Gesamtmasse pro Gesamtvolumen ist.
Die Dichte von Gasen lässt sich experimentell bestimmen, indem man Masse m und Volumen V mißt. Die Dichte von Gasen ist temperaturabhängig und druckabhängig, wie man auch am Gesetz von Avogadro sieht: Dabei bezeichnet m die Masse des Gases und M die relative Molekülmasse.
Mit der Dichte rechnen
- Die Dichte ist der Quotient Masse/Volumen. Mit Symbolen: ρ=mV. Die Einheit ist gcm3 oder kgm3.
- Berechne die Masse einer Holzkugel mit 4 cm Durchmesser. Die Dichte von Holz beträgt etwa 0,5gcm3.
- r=2 cm.
- V=43⋅π⋅r3.
- V=43⋅π⋅(2 cm)3.
- V≈33,51 cm3.
- ρ=mV lässt sich umformen zu:
- m=ρ⋅V.
In der
Physik bezeichnet
man mit dem
Volumen die Ausdehnung (den Platzbedarf) eines Körpers.
Volumen.
| Physikalische Größe |
|---|
| Formelzeichen | V |
| Abgeleitet von | Länge |
| Größen- und Einheitensystem Einheit Dimension SI m3 L3 cgs cm3 L3 Planck Planck-Volumen l P 3 = ( ℏ G c 3 ) 3 2 |
Der Rauminhalt eines Quaders wird berechnet, indem man die Grundfläche mit der Höhe multipliziert. Der Würfel ist ein besonderer Quader, da alle Seiten gleich lang sind. Beispielaufgaben: Berechne das Volumen eines Quaders mit a = 2 cm, b = 3 cm und c = 4 cm.
Aräometer werden auch „Spindeln“ genannt. Sie bestimmen die Dichte nach der Schwebemethode: Setzt man das Aräometer in eine Flüssigkeit, so dass es schwimmt, kann die Dichte anhand der Eintauchtiefe an der Skala direkt abgelesen werden.
Was für eine Dichte hat Wasser?
Für den Kernradius gilt die Näherungsformel r=1,4⋅10−15m⋅3√A . Dabei bedeutet A die Massezahl des Kerns.
Das kann man experimentell einfach nachweisen, indem man einen Körper an einem Federkraftmesser befestigt, seine Gewichtskraft bestimmt und den Körper anschließend ins Wasser taucht. Am Federkraftmesser wird dann eine deutlich kleinere Kraft als die Gewichtskraft angezeigt.
Kaum zu glauben, aber Wasser ist eigentlich leichter als Luft. Ein einzelnes Wassermolekül wiegt weniger als ein durchschnittliches Luftmolekül. Deshalb steigt feuchte Luft auch so gut nach oben und bildet in der Höhe Wolken. Aber in flüssigem Zustand ist Wasser deutlich schwerer.
Ethanol 96% (V/V) entspricht 93.84% (m/m) und hat eine
Dichte von 0.80742 g/cm
3.
Dabei wird die konzentrierte Masse m1 berechnet, welche für die Verdünnung benötigt wird:
- m1 = (C2 x m2) / C1.
- m1 = (Kunde x Kunde) / Apotheker.
- m1 = (I will x I will) / I han.
Das Messprinzip beruht auf der Verdrängung der im Gefäß befindlichen Flüssigkeit. Dabei wird erst das leere bzw. das mit Flüssigkeit gefüllte Gefäß gewogen und dann der zu messende Körper in das Gefäß gegeben.
Bei unregelmäßig geformten Körpern benutzt man zur Volumenbestimmung häufig die „Verdrängungsmethode“. In einem Messzylinder befindet sich eine Menge Wasser mit dem Volumen V1. Taucht man den Körper ein, so kann am Messzylinder ein vergrößertes Volumen V2 abgelesen werden. Das Volumen des Körpers ist dann VK = V2 – V1.
In der Physik ist Dichte definiert als das Verhältnis von Masse zu Volumen. Im allgemeinen Sprachgebrauch entspricht dabei die Masse dem Gewicht.
Der AggregatzustandBei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck hat jeder Stoff eine bestimmte Dichte. Mit der Temperatur verändert sich bei den meisten Stoffen mit dem Volumen auch die Dichte. Bei Gasen ist die Dichte stark druckabhängig.
