Der Quotient aus Masse $m$ und Volumen $V$ wird Dichte $\rho$ genannt:
Definition Dichte:
$\boxed{\rho := \dfrac{m}{V}}$ (1)
Einheit Dichte:
$[\rho] = [\dfrac{m}{V}] \Rightarrow \boxed{[\rho]= \dfrac{kg}{m^3} = 10^{-3}\dfrac{g}{cm^3}}$ (2)
Die Dichte $\rho$ eines Stoffes gibt an:
• Masse $m$ eines Stoffes pro bestimmtes Volumen $V$
• wieviel Masse $m$ kann in einem bestimmten Volumen $V$ untergebracht werden kann
• wieviele Atome sich in einem bestimmtes Volumen $V$ befinden
Gleiche Masse bei unterschiedlichem Volumen
Masse proportional dem Volumen bei gleicher Dichte(Steigung)
Gleiches Volumen bei unterschiedlicher Masse
Gleiches Volumen - unterschiedliche Masse und damit unterschiedliche Dichte
Dichte von Stoffen
DichtetabelleBeispiel: Dichte von Wasser
Der Stoff Wasser hat die Dichte $\rho_{wasser} = 1.0\dfrac{g}{cm^3}$
Beispiel: Dichte von Eisen
Der Stoff Eisen hat die Dichte $\rho_{eisen} = 7.9\dfrac{g}{cm^3}$
Beispiel: Dichte von Aluminium
Der Stoff Aluminium hat die Dichte $\rho_{aluminium} = 2.7\dfrac{g}{cm^3}$
Beispiel: Dichte von Luft
Der Stoff Luft hat bei Zimmertemperatur ($T=20°C$) die Dichte $\rho_{luft} = 0.00120\dfrac{g}{cm^3}$
Satz: Abhängigkeit der Dichte $\rho$ von der Temperatur $T$
Feste, flüssige und gasförmige Stoffe ändern ihr Volumen mit der Temperatur:
Für viele Stoffe (aber nicht für alle, siehe Wasser!) gilt:
• Feste, flüssige und gasförmige Stoffe nehmen mit steigender Temperatur mehr Volumen ein (werden grösser).
• Feste, flüssige und gasförmige Stoffe nehmen mit sinkender Temperatur weniger Volumen ein (werden kleiner).
Dichte von Wasser in Abhängigkeit von der Temperatur
Dichte von Wasser in Abhängigkeit der Temperatur
Bei Normaldruck hat Wasser seine grösste Dichte bei 3.98°C und zeigt damit eine Dichteanomalie.
Diese besteht darin, dass sich Wasser unterhalb von 3.98°C bei weiterer Temperaturverringerung,
auch beim Wechsel zum festen Aggregatzustand, wieder ausdehnt, was man nur von wenigen Stoffen kennt.
