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Dichte von Wasser – Was ist das?

Die Dichte von Süßwasser von 1 g/cm³ wird als Referenzdichte genutzt, sie zeigt jedoch eine entscheidende Anomalie.

Definition der Dichte von Wasser

Die Dichte $\varrho$ eines Stoffes beschreibt das Verhältnis zwischen seinem Gewicht und Volumen. Als Faustformel gilt: Ein Liter Wasser wiegt etwa $1\text{kg}$.

$\varrho_{\text{Wasser}}=1\dfrac{\text{kg}}{\text{dm}^3} = 1\dfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$

Alle Stoffe bestehen aus kleinen Teilchen, die sich hin- und herbewegen. Bei Wasser sind das die $H_2O$-Moleküle. Diese können unterschiedlich nahe (dicht) aneinander sein. Das hängt von der Temperatur, der Form (fest, flüssig, gasförmig) und dem Druck ab. Die meisten Stoffe ziehen sich beim Erkalten immer weiter zusammen. Die Teilchen rücken näher aneinander.

Wasser ist dabei eine Ausnahme. Es ist am dichtesten bei etwa $4^\circ C$ mit etwa $1\frac{\text{kg}}{\text{L}}$. Kühlt es von dieser Temperatur ab oder wird wärmer, dehnt es sich aus. Man spricht von der Dichteanomalie des Wassers.

Eis mit $0^\circ C$ hat eine geringere Dichte von etwa $0,918 \frac{\text{kg}}{\text{L}}$ und schwimmt deshalb bei zugefrorenen Gewässern oben. Ebenso hat Wasserdampf mit $100^\circ C$ eine sehr viel geringere Dichte von etwa $0,00059 \frac{\text{kg}}{\text{L}}$.

Die oben genannten Zahlen gelten für einen Luftdruck auf Meereshöhe und für reines Wasser. Die Dichte kann auch verändert bzw. erhöht werden, wenn Stoffe im Wasser aufgelöst werden (z.B. Salz, Zucker).

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