Die Dichte von Stoffen berechnen
Aufgabe:
Berechne anhand der Tabelle, wie viel folgende Stoffe bzw. Körper wiegen:
1 cm3 Buchenholz wiegt 0,73 g 1 cm3 Gold wiegt 19,3 g 1 cm3 Spiritus wiegt 0,83 g 10 cm3 Eisen wiegt 78,6 g 5 cm3 Aluminium wiegt 13,5 g 20 cm3 Glas wiegt 50 g 1 Liter Benzin wiegt 700 g
Gegenstände oder Körper kommen in der Wirklichkeit in ganz verschiedenen Größen vor.
Du kannst mit einer Waage ihre Masse bestimmen.
Du kannst z. B. mit einem Überlaufgefäß ihr Volumen feststellen.
Damit rechnest du dann die Dichte des Körpers aus.
Das geht auch, wenn der Körper aus verschiedenen Stoffen besteht:
Dichte = ρ = (gelesen: Rho gleich m : V)
Stoff Dichte in Stoff Dichte in
Gold Blei Kupfer Messing Eisen Zink Zinn Aluminium Glas Beton
19,3 11,35
8,9 8,5 7,86 7,13 7,29 2,7 2,5 1,8 – 2,4
Grafit Ziegel Hartgummi Holz (Buche) Kork Styropor Wasser Salatöl Spiritus Benzin
2,1 – 2,3 1,9 1,2 0,73 0,25 0,03 1,0 0,9 0,83
0,7 Stoffe sind unterschiedlich schwer. Ihre Masse wiegt man mit der Waage in Gramm.
Könntest du von jedem Stoff genau 1 cm3 abschneiden und auf eine Waage legen, dann könntest du jedes Mal einen Wert in Gramm ablesen.
Diesen Wert nennt man die „Dichte des Stoffes“.
Beispiele: 1 cm3 Eisen wiegt 7,86 g
1 cm3 Wasser wiegt 1,0 g
Die Dichte von einigen Stoffen
Aufgaben:
1. Alex findet im Keller einige Teile aus Kupfer. Kupfer ist wertvoll und er möchte es verkaufen.
Mit einem Überlaufgefäß misst er das Volumen ab: 175 cm3
Sein Kupfer wiegt zusammen 1,55 kg. Hat Alex wirklich Kupfer gefunden? Begründe!
2. Stelle eine 0,5 Liter PET-Flasche Cola und eine 0,5 Liter PET-Flasche Cola-light in ein hohes Becherglas mit Wasser. Begründe deine Beobachtung.
(Das Bild rechts gibt nicht das wieder, was du beobachten kannst!)
3. Berechne die Dichte von einem Hühnerei in rohem und in hart gekochtem Zustand.
Vergleiche beide Werte. Erkläre die Unterschiede und versuche sie zu begründen.
Beschreibe, wie das Hühnerei vor dem Kochen schwimmt und wie danach.
Die Lösungen der Aufgaben:
1. 1550 g : 175 cm3 = 8,857 Alex hat
höchstwahrscheinlich reines Kupfer gefunden, da Kupfer fast dieselbe Dichte hat.
2. Die Cola – Flasche ragt ca. 2 cm weiter aus dem Wasser heraus, als die Cola-light-Flasche.
Wenn beide Flaschen ganz voll sind, sinkt die Cola-Flasche zum Boden und die Cola-light Flasche schwimmt, bzw. schwebt oben.
Bei unserem Versuch wog die Cola-Flasche 568 g, die Cola-light Flasche 546 g Erklärung: Cola mit Zucker hat eine höhere Dichte, als Cola-light mit Süßstoff.
Die leeren PET-Flaschen sind beide gleich.
3. Da Hühnereier verschieden groß sind, hier einige Dichteberechnungen:
Gewicht Volumen Dichte
1. Ei (roh) 65 g 63 cm3 1,03
1. Ei (gekocht) 64,2 g 63 cm3 1,019
2. Ei (roh) 63,3 g 59 cm3 1,072
2. Ei (gekocht) 62,5 g 59 cm3 1,059
3. Ei (roh) 65,5 g 62 cm3 1,056
3. Ei (gekocht) 64, 8 g 62 cm3 1,045
Das Gewicht und damit die Dichte (das Volumen bleibt ja gleich) nehmen mit zunehmendem Alter der Eier ab.
Grund: Wasseranteile gehen auch durch die intakte Eierschale hindurch verloren.
Dies geschieht besonders dann, wenn man das Ei 5 Minuten lang hart kocht, auch wenn man kein Loch in die Schale piekt und das Ei völlig ganz bleibt.
In unseren Versuchen betrug der Verlust pro Ei durch Kochen zwischen 0,7 g und 0,9 g.
Rohe Eier sinken, wenn sie frisch sind, in Wasser sofort zu Boden.
Nach dem Kochen schweben sie eher am Boden oder stellen sich dort leicht auf.
