Dichte von Wasser ist das Verhältnis von Masse und Volumen des Wassers bei Raumtemperatur 998,2 kg/m³. Die Dichte eines Stoffes ist definiert als die Menge an Masse, die in der Volumeneinheit des gegebenen Stoffes vorhanden ist.

Für reines Wasser beträgt die Dichte 1 g/cm ³ oder 1000kg/m ³ . Die Dichte von reinem Wasser variiert mit der Temperatur und erreicht ihren höchsten Punkt bei einer Temperatur von 4 °C oder 1000 kg/m³.

Die Dichte des Wassers ist bei 4 °C maximal.

Was ist die Dichte von Wasser?

Der Begriff Dichte bezieht sich darauf, wie viel Volumen (Raum) ein Objekt oder eine Substanz im Verhältnis zur darin enthaltenen Materialmenge (seiner Masse) einnimmt. Eine andere Möglichkeit, sich die Dichte vorzustellen, ist die Menge an Masse pro Volumeneinheit. Ein Objekt mit hoher Dichte ist fest und kompakt. Die SI-Einheit der Dichte ist kg/m³und g/cm³im CGS-System. Es ist eine intrinsische Eigenschaft der Materie.

Die Dichte von Wasser beträgt 1 g/cm³Das ist kein Zufall. Die Dichte ist das Verhältnis der Masse der Materie zum von ihr eingenommenen Volumen und wird zur Berechnung der Dichte von 1 g Wasser verwendet, das 1 cm einnimmt³Volumen. Darüber hinaus beeinflussen Luftdruck und Atmosphärentemperatur auch die tatsächliche Dichte des Wassers.

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Allerdings sind diese Dichteunterschiede vergleichsweise gering, sodass Sie weiterhin mit 1 g/cm arbeiten können³für die Wasserdichte, es sei denn, Sie müssen hochspezifische Berechnungen durchführen oder das Experiment wird unter Bedingungen mit extremen Temperaturen oder Drücken durchgeführt.

Nachfolgend wird jedoch die Dichte des Wassers für verschiedene metrische Systeme angegeben:

Der Stoff, dessen Dichte geringer als die von Wasser ist, schwimmt auf dem Wasser und der Stoff, dessen Dichte größer als die von Wasser ist, sinkt im Wasser.

Das Bild unten zeigt drei Behälter. Im ersten Behälter ist die Dichte des Korkens geringer als die von Wasser, sodass er auf dem Wasser schwimmt. Im zweiten Behälter entspricht die Dichte des Holzes fast der des Wassers, sodass er teilweise im Wasser untergeht. und im dritten Behälter ist die Dichte von Kork-Aluminium größer als die von Wasser, sodass er im Wasser versinkt.

Beachten Sie, dass diese Angaben zur Wasserdichte nur für reines Wasser gelten. Die Dichte von Salzwasser (wie den Ozeanen) variiert je nachdem, wie viel Salz im Wasser gelöst ist. Die Dichte von Meerwasser liegt normalerweise zwischen 1,02 g/cm³und 1,03 g/cm³, was etwas größer ist als die Dichte von reinem Wasser.

Eigenschaften von Wasser

Wasser ist eine seltsame Flüssigkeit, es ist die wichtigste Flüssigkeit für das Überleben des Menschen. Im Folgenden werden verschiedene Eigenschaften von Wasser besprochen:

Formel für die Dichte des Wassers

Die Dichte von Wasser wird mit der Normaldichteformel berechnet:

D = M/V

Wo,
D ist die Dichte des Wassers
M ist die Masse des Wassers
IN ist das Volumen des Wassers

Wir wissen das,

Wenn das Wasservolumen bei Raumtemperatur 1 ml beträgt, beträgt seine Masse 0,995 Gramm. Nun beträgt die Dichte des Wassers

D = Masse/Volumen

= 0,995/1
= 0,995 g/ml = 0,995 g/cm³

Lerne mehr über Dichte Und Struktur und Eigenschaften von Wasser

Wie berechnet man die Dichte von Wasser?

Zur Berechnung der Dichte von Wasser wird ein Messzylinder verwendet. Eine leere Flasche wird entnommen und auf einer Maschine gewogen. Damit erhalten wir die Masse eines leeren Messzylinders, also m.

Nun wird die benötigte Menge Wasser in den Zylinder gefüllt und dieser erneut gewogen. Damit erhalten wir die Masse des gefüllten Messzylinders, also m‘.

Die Differenz zwischen den berechneten Massen würde nun die Masse des Wassers ergeben. Daher,

Wassermasse (M) = m’ – m

Das Wasservolumen (V) wird anhand der Markierung auf dem Zylinder ermittelt. Es wurde festgestellt, dass das Volumen von Wasser nahezu seiner Masse entspricht.

Wenn wir also die Formel für die Dichte verwenden, erhalten wir:

ρ = Wassermasse/Wasservolumen

ρ = M/V [da Masse (M) und Volumen (V) nahezu gleich sind]

ρ = 1 g/ml

Daraus wird geschlossen, dass die Dichte des Wassers ein konstanter Wert ist, d. h. 1g/ml oder 1 g/cm ³ .

Dichte von Wasser bei Raumtemperatur

Bei Raumtemperatur, d. h. bei einer Temperatur von 20 °C bis 25 °C, beträgt die Dichte des Wassers 0,9982 g/cm³ oder 998,2 kg/m³³. Die Masse des Wassers entspricht nahezu seinem Volumen bei Raumtemperatur und das Wasser bleibt bei Raumtemperatur in flüssiger Form. Meerwasser enthält verschiedene Salze und Mineralien gelöst, sodass seine Dichte etwas höher ist als die von normalem Wasser. Normalerweise beträgt die Dichte von Meerwasser etwa 1027 kg/m³.

Faktoren, die die Dichte von Wasser beeinflussen

Eine Reihe von Faktoren kann die Dichte eines Stoffes beeinflussen. Einige der Faktoren, die die Wasserdichte beeinflussen, sind unten aufgeführt:

Die Dichte von Wasser beträgt etwa 1 Gramm pro Kubikzentimeter (1 g/cm).³).

• Obwohl die Beziehung als nichtlinear und unimodal und nicht als monoton beschrieben wird, ist sie temperaturabhängig.
• Flüssiges Wasser neigt dazu, dichter zu werden, wenn es von Raumtemperatur abgekühlt wird. Es wird jedoch angenommen, dass reines Wasser seine maximale Dichte bei etwa 4 °C erreicht und die Dichte von 4 °C auf 0 °C zunimmt. Dieses Verhalten wird als anomal bezeichnet Verhalten von Wasser.
• Wenn es stärker abkühlt, neigt es dazu, sich auszudehnen und weniger dicht zu werden. Wasser ist also eine seltsame Flüssigkeit, die beim Abkühlen bis zu einem bestimmten Punkt dichter wird und sich dann beim weiteren Abkühlen auszudehnen beginnt.

Dichte von Wasser auf verschiedenen Temperaturskalen

Die folgende Tabelle zeigt die Dichte von Wasser (in g/cm).³) bei verschiedenen Temperaturwerten (in °C)

Wie beobachtet, hat Wasser eine Dichte von genau 1 g/cm³erst bei 4 °C. Außerdem wurde beobachtet, dass die Dichte von Wasser mit steigender Temperatur abnimmt. Eis hat eine geringere Dichte als Wasser, wodurch die Dichte von Wasser abnimmt. Das ist der Grund, warum Eis auf dem Wasser schwimmt und Eiswürfel nicht einfach auf den Boden eines Glases Wasser fallen, wenn man sie hineingibt.

Anomale Ausdehnung von Wasser

Wasser verhält sich beim Erhitzen anomal, d. h. seine Ausdehnung ist nicht linear. Seine Dichte stieg zunächst von 0 °C auf 4 °C und begann danach mit zunehmendem Volumen abzunehmen.

Nun ist ersichtlich, dass seine Dichte bei 4 °C maximal ist

Die maximale Dichte des Wassers liegt bei 4°C bei 1g/cm³oder 1000 kg/m³.

Dichte vs. Temperatur

Da sich seine Dichte mit der Temperatur ändert, hat Wasser keine absolute Dichte. Die flüssige Form hat eine größere Dichte als die feste Form. Um zu erfahren, wie sich die Dichte mit der Temperatur ändert, sehen Sie sich das unten gezeigte Diagramm der Dichte im Verhältnis zur Temperatur an.

Dichte des Wassers maximal bei 4 °C?

Wasser ist eine seltsame Flüssigkeit und verhält sich ungewöhnlich. Die Dichte des Wassers ist bei 4 °C maximal und dies lässt sich wie folgt erklären:

• Wenn das Wasser gefriert, nähern sich seine Partikel aneinander an, bis sie bei 4 °C ihre maximale Dichte erreichen. Bei dieser Temperatur befindet sich das Wasser nur noch in flüssigem Zustand.
• Nachdem die Temperatur weiter sinkt, neigt das Wasser dazu, zu gefrieren und einen festen Zustand anzunehmen.
• Man könnte meinen, dass festes Wasser dichter wäre, aber wenn das Wasser zu gefrieren beginnt, nimmt es eine käfigartige Struktur an, die schließlich das Volumen des Wassers vergrößert, und das ist der Grund, warum Eis auf dem Wasser schwimmt.
• Wie wir nun wissen, nimmt die Dichte ab, wenn das Volumen zunimmt. Somit nimmt die Dichte von Wasser ab 4°C ab.

Es ist also klar, dass die Dichte des Wassers bei 4°C maximal ist

Überprüfen: Wasserdruckformel

Experiment zur Dichte des Wassers

Um mehr über die Dichte von Wasser, sein Verhalten und seinen Vergleich mit anderen Substanzen zu erfahren. Führen wir die unten genannte Aktivität durch:

Nehmen Sie eine kleine Menge Flüssigkeiten, die zähflüssig wie Wasser sind, z.B. Flüssigseife, Milch, Zuckersirup, Honig, Ethylalkohol und Olivenöl in einem Reagenzglas. Mischen Sie sie gut, sodass die einzelnen Substanzen nicht deutlich sichtbar sind.

Lassen Sie es nun einige Stunden einwirken, damit sich die Schicht jeder Substanz auf einem bestimmten Niveau stabilisiert, wie unten gezeigt:

Nun wurde beobachtet, dass verschiedene Substanzen unterschiedliche Dichte haben. Dies bedeutet, dass jede Substanz bei gleichem Volumen unterschiedlich wiegt. Da ihr Gewicht variiert, neigen schwerere Substanzen dazu, sich am Boden abzusetzen, wie etwa Honig, und Zuckersirup und leichtere Stoffe wie Olivenöl und Ethylalkohol tendieren dazu, oben zu schwimmen.

Dichte gängiger Flüssigkeiten

Verschiedene Flüssigkeiten haben unterschiedliche Dichten, da sie bei einem festen Flüssigkeitsvolumen unterschiedliche Massen haben. Die unten besprochene Tabelle gibt Auskunft über die Dichte verschiedener Flüssigkeiten bei Raumtemperatur.

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• Pascals Gesetz
• Auftrieb
• Bernoulli-Prinzip

Gelöste Beispiele zur Dichte von Wasser

Beispiel 1: Berechnen Sie die Dichte von Wasser, wenn die Masse des leeren Messzylinders 10,2 g und die des gefüllten 20 g beträgt.

Lösung:

Wir haben,

m’ = 20

m = 10,2

Berechnen Sie die Masse von Wasser.

M = m’ – m

M = 20 – 10,2

M = 9,8 g

Volumen (V) = 9,8 ml

Mit der Formel erhalten wir

ρ = M/V

= 9,8/9,8

= 1g/ml

Beispiel 2: Berechnen Sie die Masse des gefüllten Messzylinders, wenn die Wassermasse 5 g und die Masse des leeren Zylinders 15 g beträgt.

Lösung:

Wir haben,

M = 5

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m = 15

Mit der Formel, die wir haben,

M = m’ – m

m’ = M + m

m’ = 5 + 15

m’ = 20 g

Somit beträgt die erforderliche Masse des gefüllten Messzylinders 20 g.

Überprüfen: Unterschied zwischen Dichte und spezifischem Gewicht

Dichte von Wasser – FAQs

Bei welcher Temperatur ist die Dichte des Wassers maximal?

Die Dichte des Wassers ist bei 4°C bzw. 39°F maximal.

Wie groß ist die Dichte von Wasser?

Die Dichte eines Stoffes ist definiert als die über ein Einheitsvolumen verteilte Masse dieses Stoffes. Es wird mit dem Symbol rho (ρ) bezeichnet. Die Standardmaßeinheit ist Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m).³) und die Dimensionsformel ist gegeben durch [M¹L^-3T⁰].

Warum ist die Dichte von Wasser größer als die von Eis?

Die Dichte von Wasser ist größer als die Dichte von Eis, denn wenn das Wasser Eis bildet, nimmt sein Volumen zu, da es eine käfigartige Struktur bildet

Warum schwimmt Eis im Wasser?

Bei etwa 4° Celsius hat Wasser seine höchste Dichte. Eis schwimmt, weil es eine geringere Dichte als flüssiges Wasser hat. Beim Gefrieren nimmt die Eisdichte um etwa 9 % ab.

Wie beeinflusst die Temperatur die Dichte von Wasser?

Die Dichte von Wasser ändert sich mit der Temperatur. Sie steigt, wenn das Wasser auf 4 °C abgekühlt wird, und nimmt ab, wenn die Temperatur diesen Wert überschreitet oder unterschreitet. Beispielsweise beträgt die Dichte bei 100 °C etwa 958,4 kg/m³ und bei -30 °C etwa 983,854 kg/m³.

Warum hat die Dichte von Wasser bei 4°C ihr Maximum?

Bei etwa 4 °C erreicht Wasser aufgrund eines Gleichgewichts konkurrierender molekularer Kräfte seine maximale Dichte. Unterhalb dieser Temperatur beginnt sich Wasser auszudehnen, während es zum Gefrieren bereit ist, weshalb Eis auf flüssigem Wasser schwimmt.

Beeinflusst das Vorhandensein von Salzen und Mineralien die Wasserdichte?

Ja, die Dichte des Wassers kann durch die Anwesenheit gelöster Salze, Mineralien und anderer Substanzen zunehmen. Meerwasser beispielsweise ist dichter als Süßwasser, mit typischen Dichten um 1027 kg/m³ an der Oberfläche aufgrund des Salzgehalts.

Wie groß ist die Dichte von Meerwasser?

Die Dichte des Meerwassers an der Oberfläche beträgt 1027 kg/m³etwa.

Wie groß ist die Dichte von Wasser bei Raumtemperatur?

Die Dichte von Wasser beträgt bei Raumtemperatur 998,2 kg/m³.