30 Tage kostenlos testen:
Mehr Spaß am Lernen.

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Dichte – Messung bei Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen 10:29 min

Textversion des Videos

Transkript Dichte – Messung bei Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen

Hallo, in diesem Video geht es um die Dichte. Dazu möchte ich mit Euch folgende Fragen klären, zuerst: Was ist das überhaupt, die Dichte?  Wozu braucht man sie? Vor allem wie bestimmt man sie?       Schauen wir uns das Mal an ! Betrachten wir nun diesen festen Körper mal genauer, eine Gabel. Aus welchem Stoff könnte sie wohl sein ? Aus Aluminium vielleicht oder aus Silber, vielleicht aber auch aus Edelstahl? Und diese Tasse hier, ist sie vielleicht aus Porzellan? Und wenn wir die Objekte miteinander vergleichen, welches Material ist da schwerer? Klar, die Tasse wird mehr wiegen, aber ist auch das Material, aus dem sie besteht, schwerer? Wir können also die Materialien der beiden Objekte nicht wirklich miteinander vergleichen, denn die beiden Objekte haben unterschiedliche Formen, sind unterschiedlich groß. Das ist ein Problem, doch es gibt eine Lösung dazu: Das Einbeziehen des Volumens des jeweiligen Objektes, dann können wir die beiden Objekte auch miteinander vergleichen. Wir dividieren also die Masse durch das Volumen des Objektes und dann erhalten wir eine Materialkonstante und die wird Dichte genannt. Jeder Stoff hat eine andere Dichte, deswegen sagt man auch, spezifische Dichte eines Stoffes. Man kann also nur mithilfe der Dichte herausfinden, aus welchem Stoff ein Objekt ist. Nun die Formel verkürzt in Formelzeichen: m/v=p. Das Formelzeichen der Dichte ist der Grieschiche Buchstabe rho. Die Einheit der Dichte rho ist zum Beispiel g/m³ oder auch kg/m³ oder auch g/l. Also immer eine Masse pro Volumeneinheit. Also da die Dichte eine stoffspezifische Größe ist, kann man um Stoffe zu vergleichen, ihre Dichten bestimmen. Und das werden wir jetzt mal tun. Wir werden nun die Dichte des Gabelmaterials bestimmen. Die Gabel ist ein fester Körper. Bei festen Stoffen benutzt man oft zu Dichtebestimmung die Überlaufmethode. Das werden wir uns jetzt mal anschauen. Wir nehmen einen großen Messbecher und füllen ihn bis oben mit Wasser. Dann stecken wir die Gabel in den Messbecher hinein. Wir sehen, das Wasser steigt nun. Klar, es wird ja durch die Gabel verdrängt. Und genau die Menge des Wassers, die nach oben verdrängt wird, ist das Volumen der Gabel. Nun kann man ablesen um wieviel das Wasser verdrängt wurde. Also V=0,01l das entspricht genau 10 cm³. Zur Dichtebestimmen brauchen wir nun noch die Masse, die wiegen wir einfach mit einer Waage aus. In unserem Fall sind das m=80 g. Nun können wir also die Dichte berechnen. Also, p von der Gabel = 80/10cm³ und ausgerechnet ergibt das dann 8 g/cm³. Nun können wir in einer Tabelle nachgucken, in der alle Dichten von Stoffen aufgelistet sind. Wir finden heraus, dass diese Dichte ungefähr Stahl entspricht. Unsere Gabel scheint also aus Stahl zu sein. Kommen wir nun zur Dichtebestimmung von Flüssigkeiten: Auch dazu benötigen wir einen Messbecher. Diesen Messbecher stellen wir auf eine Waage. Wir füllen nun den Messbecher bis zu einer bestimmten Höhe mit der Flüssigkeit, deren Dichte wir bestimmen wollen. In unserem Fall Wasser. Wenn wir die Waage vor dem Befüllen genullt haben, dann zeigt sie uns jetzt die Masse des Wassers an. Hier 0,65kg. Die Masse des Wassers m ist dann also 0,65kg. Umgerechnet ergibt das 650g. Das Volumen des Wassers können wir einfach am Messbecher ablesen. Das sind ungefähr 650ml. Umgerechnet ergibt das wieder 0,65l und das ist wiederum das selbe, wie 0,65cm³. Und auch das kann man noch mal umrechnen, das sind nämlich 650cm³. Nun können wir die Dichte des Wassers bestimmen, also p=m/v = die Masse ist 650g/650cm³ und das sind dann 1g/cm³. Das ist also die Dichte von Wasser.

Nun kommen wir zur Dichte von Gasen: Wir nehmen mal das Beispiel Luft. Das ist eine Spritze und so geht man nun vor: 1. Wiegen der leeren Spritze, das ergibt m, von der leeren Spritze = 100g. 2. Wir ziehen die Spritze auf und lassen Luft einströmen. Nun wiegen wir die volle Spritze.Das ergibt mv=100,06g. Die Differenz aus mv und ml ergibt die Masse der Luft, die sich nun in der Spritze befindet und das sind dann 0,06g, also ziemlich wenig. 3. Wir lesen das Volumen hier an der Spritze ab, das sind 50ml und das ist dasselbe wie 50cm³. 4. Nun berechnen wir die Dichte: p=m/v, wie immer. Und das ist dann gleich 0,06g, für die Masse der Luft /50cm³ das ergibt dann 0,0012g/cm³. Das rechnen wir am besten auch noch mal um, ihr merkt schon das mach ich sehr gerne, ist gleich 1,2kg/m³. Also noch mal zum Zusammenfassen:Und das ist auch sehr unübersichtlich. Also noch mal zum Zusammenfassen: Die Dichte von Gasen bestimmt man zum Beispiel mit einer Spritze. 

Die Dichte von Flüssigkeiten kann man ganz einfach mit einem Messbecher bestimmen, indem man diesen wiegt und die Differenz bildet. Die Dichte von Feststoffen kann man sehr leicht mithilfe der Überlaufmethode berechnen. Andererseits muss das auch nicht sein, wenn wir zum Beispiel die Dichte eines Würfels bestimmen wollen, können wir sein Volumen ganz einfach mit seiner Kantenlänge berechnen. Das ist dann unkomplizierter. Am Ende noch ein kleiner Tipp: Mit der Dichtebestimmung kann man feststellen, ob die Kette, die du gekauft hast, auch wirklich aus Gold ist, wie es dir der Händler versprochen hat.          

61 Kommentare
  1. Ab Minute 1.00 bis 1.09 habe ich es nicht ganz verstanden sry für denn Kommentar. Trotzdem sehr gutes Video.

    Von Juliasperling34, vor 5 Tagen
  2. Besser geht es nicht

    Von Cyber D., vor 5 Monaten
  3. Sehr gut erklärt

    Von Cyber D., vor 5 Monaten
  4. Sehr gut erklärt

    Von Irinakorb, vor 5 Monaten
  5. das verwirrt mich weil sie schief schreiben

    Von Salehzahran, vor 8 Monaten
  1. wir haben das voll anders erklärt bekommen das verwirrt mich jetzt total

    Von Mehudisa, vor 9 Monaten
  2. ich finde es ist nicht soooooo mega gut erklärt ich habe mich sehr verwirrt ein bisschen.
    und sie schreibe schief. nur zur info
    sie sind auch links Hände wie ich

    Von Millieburg, vor 10 Monaten
  3. @Chreichner,
    es stimmt, dass die Differenzmethode die genauere Bezeichnung wäre.

    Von Karsten Schedemann, vor 10 Monaten
  4. Das ist doch die Differenzmethode und nicht die Überlaufmethode, oder?

    Von Chreichner, vor 10 Monaten
  5. ECHT GUT ERKLÄRT "-__-"""§$

    Von Leonardo Morelli, vor mehr als einem Jahr
  6. guten8

    Von Eric P., vor fast 2 Jahren
  7. Das Ergebnis aus Aufgabe Nr.4 ist nicht korrekt,weil es nicht genau 124cm³ sondern 124,35233cm³. Das Gleichzeichen ihrer Lösung besagt, dass es genau 124cm³ sind.

    Von Familie Idili, vor fast 2 Jahren
  8. Toooooooooooool!!!!!!

    Von Carolin Grauer, vor etwa 2 Jahren
  9. Tool

    Von Carolin Grauer, vor etwa 2 Jahren
  10. super danke für die Info :)

    Von Cornelius Brecher, vor mehr als 2 Jahren
  11. @Cornelius

    Die Wasserdichte wird im Zusammenhang der Flüssigkeitsmechanik wichtig. Daher findest du die Videos zu diesem Thema hier:

    https://www.sofatutor.com/physik/mechanik/physik-der-fluessigkeiten-und-gase/auftrieb-in-fluessigkeiten-und-gasen

    Von Karsten Schedemann, vor mehr als 2 Jahren
  12. gibt es auch ein Vidio zur Wasserdicht?

    Von Cornelius Brecher, vor mehr als 2 Jahren
  13. Echt supertolles Video jetzt habe ich es eimanfrei verstanden!
    :-)
    ;-)

    Von Jonas Nelly b., vor mehr als 2 Jahren
  14. Supertolles Video, supergut erklärt.
    Mich wundert nur das dieses Video in der 5. Klasse ist.
    Ich bin am Gymnasium, wir haben das in der 6.Klasse.
    Für die nächste Klassenarbeit bin ich informiert.
    Großes Lob!!! ;-D

    Von Toni22, vor mehr als 2 Jahren
  15. Nice :D

    Von Lerntyp, vor mehr als 2 Jahren
  16. gut erklärt #Physik is nice#

    Von Mulimen, vor mehr als 2 Jahren
  17. gut erklärt!!!

    Von Andreas G., vor fast 3 Jahren
  18. es war wirklich echt gut erklärt

    Von Fred S., vor fast 3 Jahren
  19. echt gut erklärt
    SPITZE

    Von Johanna Powalla, vor etwa 3 Jahren
  20. danke

    Von Johanna Powalla, vor etwa 3 Jahren
  21. super hilfreich und das beste ist das es auch pdf aufgabe gibt ich lerne damit sehr gut. wirklich hilfreich , es ist selten das es pdf aufgaben gibt. habe es ausgedruckt und übe damit

    :)

    Von Ahamacher, vor mehr als 3 Jahren
  22. Mir war das Video hilfreich, aber mit den Aufgaben komme ich nicht richtig klar.
    :-)

    Von Lippiherzog, vor mehr als 3 Jahren
  23. Gute Erklärung.

    Von Lippiherzog, vor mehr als 3 Jahren
  24. Ich habe das alles verstanden

    Von Vladyslav G., vor mehr als 4 Jahren
  25. Doch ich verstehe die Umrechnung leider nicht❗️

    Von Vladyslav G., vor mehr als 4 Jahren
  26. @K Massengo:
    Hallo, ich denke du meinst hier die Umrechnung von cm³ in m³ oder l.
    1 m³ = 1000 dm³ bzw. 1000 l = 1.000.000 cm³
    zudem sind
    1 kg = 1000g
    Hierzu rechnet man von g / cm zu kg / m³: mal 1 Million und durch 1000. Also ist die Dichte von 1 g/cm³ = 1000 kg / m³.
    Probier das doch mal von g / cm³ zu g / l.

    Von Karsten Schedemann, vor etwa 5 Jahren
  27. Ich habe das nicht mit den kubikzentimetern verstanden. wie berechnet man das um

    Von K Massengo, vor etwa 5 Jahren
  28. Danke!!! Das war ein super Video und hat mir für die Klassenarbeit geholfen. :)

    Von Gutschmidt5, vor mehr als 5 Jahren
  29. Danke !! Bei meinem Lehrer verstehe ich einfach nichts, aber hier ist alles (was vorhanden ist) eigentlich gut erklärt!!

    Von Philippbande, vor mehr als 5 Jahren
  30. Gut erklärt! Hat mir sehr geholfen:)

    Von M Gackowski, vor mehr als 5 Jahren
  31. Also wenn P = m/V ist dann ist m = V*P und und V = P/m.

    Oder?

    Von Jana T 1996, vor fast 6 Jahren
  32. @Iwana:Immer diese Einheiten...Lg

    Von Nikolai P., vor fast 6 Jahren
  33. Hab meine Fehler selbst gefunden!! :)

    Von Iwana, vor fast 6 Jahren
  34. Welche Masse hat eine 20 cm dicke Schicht frisch gefallenen Schnees auf einem Flachdach von 30 m Länge und 10 m Breite? Anm.: Frisch gefallener Schnee hat die Dichte 0,20 g/cm³.
    Das Volumen beträgt ja 60 kubikmeter. Die Formel für die Masse ist doch rho mal Volumen. Also 60 kubikmeter mal 0,2 g/kubikcentimeter = 60.000 kubikcentimeter mal 0,2 g/kubikcentimeter = 1200 g - das stimmt aber nicht - wo ist mein Fehler??! Danke im Vorraus :)

    Von Iwana, vor fast 6 Jahren
  35. super Video! :)

    Von Iwana, vor fast 6 Jahren
  36. hallo :) ich hab eine frage und zwar um 5 kg Wasser mit der temperatur 14 grad celsius , sieden zu bringen . wie viel gesamt energie ist notwendig

    Von Cerenalsulu, vor fast 6 Jahren
  37. Klasse Video :)

    Von Argument123, vor fast 6 Jahren
  38. @Ramona: Ich verstehe deine Frage nicht ganz. Worauf beziehen sich die 10cm? Dichte ist Masse pro Volumen, d.h. du teilst die Masse eines Körpers durch sein Volumen.

    Von Nikolai P., vor mehr als 6 Jahren
  39. aber kann man einfach so wenn ich zum beispiel 10cm und 20ml habe kann ich das dann einfach so teilen oder muss ich bestimmte regeln beachten

    Von Ramona1308, vor mehr als 6 Jahren
  40. gut!

    Von Bilal Baroud, vor mehr als 6 Jahren
  41. danke , hat mir sehr geholfen

    Von Roborn, vor mehr als 6 Jahren
  42. gut erklärt!!!!

    Von Leni2000, vor mehr als 6 Jahren
  43. Gut erklärt, aber das mit der Spritze stimmt nicht. Man müsste die Spritze mit Luft füllen, sie vorne zu machen und mit der Waage unter ein Vakuum/Unterdruckglocke stellen ;-)

    Von Matthias K., vor mehr als 6 Jahren
  44. @Anna H: ja, wurde überarbeitet! Und sowieso: super Video!

    Von Blue, vor mehr als 6 Jahren
  45. porzellan ist aber eh richtig geschrieben!!!?

    Von Anna H., vor mehr als 6 Jahren
  46. supi

    Von Anna H., vor mehr als 6 Jahren
  47. Danke,hat echt geholfen! Hatte echt Probleme mit dem Thema...

    Von Bibuflabi, vor mehr als 6 Jahren
  48. Super erkärt, danke!

    Von Dino Meister, vor fast 7 Jahren
  49. @Steffen007: Da hast du vollkommen recht, die beiden Einheiten sind nicht die gleichen. Das wird aber auch nicht behauptet, es wird nur gesagt das beides Einheiten für die Dichte sind, was stimmt. Man benötigt natürlich einen Umrechnungsfaktor um von einer auf die andere Einheit zu wechseln.

    Von Nikolai P., vor fast 7 Jahren
  50. Hallo, da ist ein Fehler drin, der mich verwirrt hat hat beim Rechnen: Die Einheit Gramm / Liter entspricht NICHT der Einheit der Dichte (Gramm / cm³) sondern es muss heißen Gramm / MILLIliter!!!!, da 1cm³ eben 1 ml entpricht und nicht 1l. Bitte unbedingt verbessern sonst rechnet man wie blöd...

    Von Deleted User 47737, vor fast 7 Jahren
  51. Es geht zwar um Physik - trotzdem: Porzellan schreibt man mit zwei "L"!!

    Von Blue, vor fast 7 Jahren
  52. supa

    Von Kinga Wiktora Demiri, vor fast 7 Jahren
  53. sehr gut erklärt

    Von Deleted User 35323, vor etwa 7 Jahren
  54. gut erklärt aber die Form lässt mich einschlafen

    Von Philipp Star, vor fast 8 Jahren
  55. sehr gut erklaert

    Von Marvin Meyer, vor fast 10 Jahren
  56. Könntest du noch die Liste mit den Material-Dichten in die Links zufügen? Wär super praktisch. Danke.

    Von Max M., vor mehr als 10 Jahren
Mehr Kommentare

Dichte – Messung bei Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Dichte – Messung bei Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen kannst du es wiederholen und üben.

  • Beschreibe den physikalischen Begriff Dichte.

    Tipps

    Welche Eigenschaft eines Körpers beschreibt die Dichte?

    Welche Größen dienen der Bestimmung der Dichte?

    Welche Einheiten kann die Dichte demnach besitzen?

    Lösung

    Die Dichte ist eine sehr wichtige Größe in der Physik. Im Gegensatz zur Masse und zum Volumen wirkt sie jedoch schon sehr abstrakt. Dies spiegelt sich auch in ihrer Einheit wieder.

    Man kann sich beispielsweise drei Körper vorstellen, die alle die gleiche Form und Größe und somit das gleiche Volumen besitzen. Sie bestehen aber aus unterschiedlich dichten Stoffen. Der Körper mit der geringsten Dichte besitzt dann auch die kleinste Masse, der Körper mit der größten Dichte die größte Masse.

    Umgekehrt besitzen drei Körper mit derselben Masse und unterschiedlichen Dichten verschiedenen Volumina. Ein dichter Körper ist dann kleiner als ein weniger dichter Körper, weil er in demselben Volumen mehr Masse besitzt.

    Die Dichte gibt also an, wie viel jeweils ein bestimmtes Volumen eines Körpers an Masse besitzt. Zur Vereinfachung wird die Dichte meist in $\text{g}$ oder $\text{kg}$ für ein Volumen von $1 \text{cm}^3$, $1 \text{m}^3$ oder auch als $1 \text{dm}^3 = 1 L$ angegeben. Dies macht den Vergleich der Dichten viel einfacher.

  • Gib an, wie die Dichte von Luft bestimmt werden kann.

    Tipps

    Welche Methode zur Dichtebestimmung wird hier angewandt?

    Welche Werte müssen in welcher Reihenfolge ermittelt werden, um anschließend die Dichte berechnen zu können?

    Lösung

    Die Dichte der Luft beträgt auf Meeresspiegelhöhe etwa $1,2\frac {kg} {m^3}$. Sie ist neben dem Druck aber auch abhängig von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit.

    Die Dichte der Luft wird hier mit Hilfe einer Spritze bestimmt. An der Spritze kann das Volumen der Luft an einer Skala abgelesen werden und die Masse der Luft mit Hilfe einer Waage bestimmt werden.

    Diese Methode ist generell für alle Dichtebestimmungen von Gasen geeignet. Es ist aber zu beachten, dass die Masse einer so kleinen Gasmenge sehr gering ist. Eine sehr genaue Waage und eine sorgfältige Durchführung des Versuches sind notwendig, um den Messfehler gering zu halten.

  • Erläutere den gezeigten Versuch und sein Ergebnis.

    Tipps

    Welche Dichtebestimmungsmethode wird bei welchem Aggregatzustand angewendet?

    Für die Umrechnung der Volumina gilt: $1~ml=1~cm^3$.

    Mit welcher Formel wird die Dichte berechnet? Und welches Ergebnis erhält man für den Stoff?

    Welcher Stoff wurde hier demnach untersucht?

    Lösung

    Bei dem untersuchten Stoff handelt es sich um Wasser.

    Da Wasser eine Flüssigkeit ist, wird seine Dichte bei dem Versuch mit einem Messbecher und einer Waage ermittelt. Für Festkörper hingegen wird häufig die Überlaufmethode verwendet und für Gase eine Spritze.

    Die Dichte der Flüssigkeit kann aus den Versuchsergebnissen anschließend wie folgt berechnet werden: $\rho=\frac mV=\frac {650~g} {650~cm^3}=1\frac {g} {cm^3}$. Die Einheit des Volumens wurde mit $1~ml=1~cm^3$ in eine gebräuchliche Form für die Dichte umgewandelt. Somit handelt es sich um Wasser.

  • Leite dir ab, welche Dichte das zweite Gas besitzt.

    Tipps

    Stelle dir die Versuchsergebnisse plastisch vor oder argumentiere mit Hilfe der Formel.

    Lösung

    Die Dichte des ersten Gases ist sechsmal so hoch wie die Dichte des zweiten Gases. Das kann man sich zum Beispiel so klarmachen:

    Das zweite Gas wiegt nur die Hälfte des ersten Gases. Bei gleichen Volumina wäre die Dichte somit halb so groß. Allerdings ist das Volumen des zweiten Gases zusätzlich auch noch dreimal so groß wie das des ersten Gases. Die geringere Masse des zweiten Gases verteilt sich auf einen noch größeren Raum. Die Dichte ist noch geringer, und zwar beträgt sie nur ein Sechstel ($\frac 12\cdot \frac 13$) der Dichte des ersten Gases.

    Die Überlegungen kann man auch mit der Formel für die Dichte ausdrücken (siehe Rechnung).

  • Erschließe dir, um welche Flüssigkeiten es sich jeweils handelt.

    Tipps

    $\rho=\frac mV$

    $1\frac {g} {ml}=1~000\frac {kg} {m^{-3}}$

    Lösung

    Die Dichte der Flüssigkeiten wird nach folgendem Schema bestimmt und mit den Vergleichswerten aus der Tabelle abgeglichen:

    $\rho_1=\frac {m_1} {V_1}=\frac {313~g} {250~ml}=1,252\frac {g} {ml}=1,252\cdot 1~000 \frac {kg} {m^{-3}}=1~252\frac {kg} {m^{-3}}$ Glycerin

    $\rho_2=\frac {m_2} {V_2}=\frac {258~g} {250~ml}=1,032\frac {g} {ml}=1,032\cdot 1~000 \frac {kg} {m^{-3}}=1~032\frac {kg} {m^{-3}}$ Salzwasser

    $\rho_3=\frac {m_3} {V_3}=\frac {225~g} {250~ml}=0,900\frac {g} {ml}=0,900\cdot 1~000 \frac {kg} {m^{-3}}=900\frac {kg} {m^{-3}}$ Öl

    $\rho_4=\frac {m_4} {V_4}=\frac {198~g} {250~ml}=0,792\frac {g} {ml}=0,792\cdot 1~000 \frac {kg} {m^{-3}}=792\frac {kg} {m^{-3}}$ Ethanol

  • Beurteile, in welchem Fall es sich bei dem Schmuckstück um eine Kette aus reinem Gold handeln würde.

    Tipps

    Stelle die Formel für die Dichte nach dem Volumen um.

    Setze die Größen ein und passe dabei die Einheiten an.

    Lösung

    Aus $\rho=\frac mV$ ergibt sich umgestellt nach dem Volumen $V$: $V=\frac {m} {\rho}$.

    Einsetzen der Werte für die Masse $m=2,400~kg$ und die Dichte $\rho=19,3\frac {g} {cm^3}$ und Anpassen der Einheiten liefert somit für das Volumen der Kette aus reinem Gold:

    $V=\frac {2,400~kg} {19,3\frac {g} {cm^3}}=\frac {2~400~g} {19,3\frac {g} {cm^3}}=124~cm^3$.

    Eine Kette aus reinem Gold müsste ein Volumen von knapp 125 Millilitern besitzen.