Big Bang 2, Schulbuch

23 3.2 Die Dichte A9 Ein aufgeblasener, stinknormaler Luftballon sinkt zu Boden. Einen mit Helium gefüllten Ballon musst du aber am Schnürchen halten, damit er nicht abhaut. Warum ist das so? A10 Ein sehr beliebtes Fotomotiv am Toten Meer sind im Wasser treibende Menschen ( B 3.12 ). Warum schwimmt es sich dort so leicht? Der Fotoklassiker bei Besuchen am Toten Meer. B 3.12 A11 Welche Masse hat die Luft im Physiksaal oder in deiner Klasse? Gib einen Tipp ab! In B 3.13 siehst du Würfel aus verschiedenen Mate­ rialien , die alle ein Volumen von einem Kubikmeter besitzen. Natürlich würde der Luftwürfel verduften und das Wasser wegrinnen. Aber stell dir mal vor, unsichtbare Kräfte halten sie in Form. Der springende Punkt ist der, dass diese Würfel komplett unterschied­ liche Massen haben. Den Styroporwürfel mit rund 40 kg könntest du mit Hilfe heben, beim Wasser mit 1000 kg wärst du aber komplett chancenlos ( A7 ). Und so ein Goldwürfel mit über 19 Tonnen ist ziemlich diebstahlsicher! Die Masse, die 1m 3 des jeweiligen Materials hätte. Die Zahlen sind gerundet, und bei Styropor ist ein Mittelwert angenommen (genauen Zahlen T 3.2 und 3.3 ). B 3.13 Genau das, was in B 3.13 dargestellt ist, versteht man unter der Dichte eines Stoffes. Die Dichte gibt die Masse eines Materials bei einem bestimmten Volu- L men an. Man hat ihr den griechischen Buchstaben Rho ( ρ ) verpasst, und die Formel sieht so aus: In T 3.2 und T 3.3 siehst du Beispiele für die Dichten verschiedener Stoffe . Weil die Einheit kg/m 3 manch- mal sehr große Zahlen liefert (etwa bei den Metallen), verwendet man daneben auch noch die Einheit g/cm 3 . Am Beispiel von Wasser kannst du sehr gut die Um- rechnung sehen: 1 g/cm 3 sind 1000 kg/m 3 . Substanz ungefähre Dichte in kg/m 3 g/cm 3 Wasserstoff (H 2 ) 0,09 0,00009 Helium (He) 0,18 0,00018 Luft, 20 °C, Normaldruck 1,20 0,0012 Luft, 45 °C, Normaldruck 1,10 0,0011 Kohlenstoffdioxid (CO 2 ) 1,98 0,002 Olivenöl 910 0,91 Eis 0 °C 917 0,917 Mensch, eingeatmet 940–990 0,94–0,99 Wasser, 4 °C 1000 1 Mensch, ausgeatmet 1010–1100 1,01–1,1 Meerwasser normal 1025 1,025 Totes Meer 1170 1,17 Quecksilber 13.546 13,55 Dichten von Flüssigkeiten, Gasen und des Menschen. T 3.2 Die Dichten einiger Festkörper. T 3.3 Substanz ungefähre Dichte in kg/m 3 g/cm 3 Styropor 20–60 0,02–0,06 Kork 120–550 0,12–0,55 Fichte, Kiefer, Birke, … 450–650 0,45–0,65 Aluminium 2700 2,7 Eisen 7860 7,86 Kupfer 8920 8,92 Blei 11.340 11,34 Gold 19.320 19,32 Erde als Schwarzes Loch 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kg/m 3 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv