Theorie:
Unter der Dichte (genauer: Massendichte) eines Körpers versteht man das Verhältnis seiner Masse zu seinem Volumen.
Jeder Stoff besitzt ein Volumen. Es kann sein, dass die Volumina zweier Körper gleich sind, während ihre Massen verschieden sind. In diesem Fall sagt man, dass die Massendichten der Körper verschieden sind.
Betrachten wir ein Stück Eisen, dessen Masse 1 \(kg\) ist und ein Stück Holz, dessen Masse auch 1\(kg\) ist. Das Volumen des Holzes ist größer als das Volumen des Eisens. Die Massendichte des Holzes ist kleiner als die Massendichte des Eisens.
Die Dichte ist der Quotient der Masse eines Körpers und seines Volumens.
Die Massendichte wird mit dem griechischen Buchstaben \(ρ\) ("Rho") bezeichnet.
, wobei \(m\) die Masse und \(V\) das Volumen ist.
Die SI-Einheit der Dichte ist . Die Dichte-Einheit wird auch manchmal verwendet.
Beispiel:
Die Dichte des Eisens beträgt 7900. Das bedeutet, dass die Masse von 1 Eisen 7900\(kg \)beträgt.
Die Wasserdichte beträgt 1000. Das bedeutet, dass die Masse von 1 Wasser 1000\(kg \)beträgt.
In anderen Einheiten: die Wasserdichte beträgt 1, also beträgt die Masse von 1 Wasser 1\(g\).
Die Dichte eines Stoffes ist in verschiedenen Aggregatzuständen unterschiedlich.
Zum Beispiel ist die Dichte eingeschmolzenen Eisens kleiner als die Dichte harten Eisens.
Die Dichten verschiedener Stoffe können sehr unterschiedlich sein. Der dichteste bekannte Stoff kommt auf der Erde nicht vor.
Die Dichte des Weißen Zwerges Sirius B (eines Sterns) ist so groß, dass die Masse einer Streichholzschachtel aus diesem Stoff ein Gewicht von 127 Tonnen hätte.
Beispiel:
10 Eimer mit dem Volumen von je 1 Liter sind mit Honig bis zum Rand gefüllt, die Masse des Honigs beträgt insgesamt 14\(kg\). Finde die Dichte von Honig heraus.
\(V\)\(=\)\(10\)\( l = 0,01\) \(m\)\(=\)\(14\) \(kg \) \(= ?\) | \(=\) |
Wichtig!
Die Dichte des Stoffes hängt von der Temperatur ab, bei der Erhöhung der Temperatur verkleinert sich gewöhnlich die Dichte (aufgrund der thermischen Ausdehnung).