Dichte - eine Stoffeigenschaft

Die Dichte $\rho$ (sprich rho) ist eine Materialeigenschaft, die viele unserer Alltagsphänomene bestimmt (Eis schwimmt auf Wasser, ein Stein geht in Wasser unter, Teiche frieren von oben her zu). Mit Hilfe der Dichte kann man auch Konzentrationen von Lösungen bestimmen (z. B. den Alkoholgehalt von Spirituosen).

\begin{align}Dichte\;\dfrac{g}{cm^3}\;=\;\dfrac{Masse\;g}{Volumen\;cm^3}\qquad\rho\;=\;\dfrac{m}{V}\end{align}

In der Chemiesammlung sind verschiedene große Quader aus Aluminium und Kupfer vorhanden. Die Längen und die dazugehörigen Massen der Aluminium- und Kupferstücke sind in folgender Tabelle aufgelistet:

Volumen Masse Al Masse Cu
L [cm] x B [cm] x H [cm] g g
1 x 1 x 1 2,7 8,9
1,5 x 1 x 2 8,1 13,3
2x 2 x 1,3 14,0 27,6
2 x 3 x 3,5 56,7 71,2

Aufgabe

  1. Rechne aus der Länge das jeweilige Volumen des Aluminium- bzw. Kupferstückes aus.

    Übertrage die Werte in folgende interaktive Tabelle:

    Volumen Al V:cm3 Masse Al m:g
       
       

    Volumen Cu V:cm3 Masse Cu m:g
       
       
  2. Klicke zum Auswerten auf Auslgeichsgerade und Steigungsdreieck:

  3. Verändere die Größe des Steigungsdreiecks, wie ändert sich der Wert? Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Steigung der Geraden und dem Quotienten für den Würfel mit 1 cm3 Volumen?

    Der Wert änder sich nicht. Die Steigung hat den gleichen Wert wie der Würfel mit 1 cm3.

  4. Übertrage das Diagramm 2 in Dein Schulheft und verfahre so wie bei Diagramm 1 (Ausgleichsgerade ohne Geradengleichung, Steigungsdreieck mit Rechnung).

Merke:

Die Dichte ist durch das Material des Körpers bestimmt und als intensive Größe unabhängig von seiner Form und Größe. Zur Demonstration der Dichte fester Substanzen verwendet man die Dichtewürfel mit der Kantenlänge von 1 cm. Die Masse des Würfels entspricht der Dichte des Materials in g/cm3.

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