mein sohn soll in Physik das Volumen von 1 kg Zucker ausrechnen. könnt ihr mir das bitte erklären wie das geht?

5 Antworten

Am einfachsten geht das mit einem dieser Küchen-Meßbecher mit ihren Skalen für x ccm Wasser, und x Gramm Zucker, Mehl, Reis usw.
Bis 1 kg wird die Skala des Bechers nicht reichen. Man schaut halt nach, wieviel ccm Volumen 500 g Zucker haben und rechnet das mit dem Faktor 2 auf ein kg hoch.

Wie schon gesagt wurde, könnte man auch berücksichtigen, was für eine Zuckerart gemeint ist (es gibt viele davon), und wie groß die Schüttdichte im Vergleich zur Dichte des Kristalls ist, ob das Gefäß beim Füllen gerüttelt wird oder nicht, usw. Aber davon wurde nichts dazugesagt, und deshalb halte ich die alltagsorientierte Antwort für die sinnvollste.

Der Sohn hat nicht zufällig in Physik gerade was mit Dichte gemacht? Dichte ist hier der Schlüsselbegriff, den ich noch mal nachschlagen würde.

Die Dichte von Zucker (OK, ist Physik, aber was für ein Zucker darf es denn sein? Saccharose, Glucose, Fructose, ...) müsste irgendwo angegeben sein, sonst ist die Aufgabe nicht lösbar - außer es geht auch um Recherche, dann würde ich noch auf Wikipedia mal Saccharose (Rohrzucker) nachschlagen. Wie aber auch schon bemerkt wurde, ist das Haufwerk, das man beim Ausschütten von Zuckerkristallen aus der Tüte erhält, nicht das gleiche wie reiner Zucker und hat eine andere scheinbare Dichte, wie auffällt, wenn man mal 200 g Kandis, 200 g "normalen" und 200 g Puderzucker auskippt und sich die Haufen anguckt,

Hideaway  28.09.2015, 14:50

So sehe ich das auch. Und ich möchte auch bezweifeln, dass sich, selbst wenn der Stoff z. B. als Saccharose definiert wäre, überhaupt eine exakte Dichte ermitteln ließe.

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Einfache und reichlich praxisfremde Lösung:

Man erinnere sich an die Dichte rho, die den Zusammenhang zwischen Masse und Volumen beschreibt: rho = m / V

Die Dichte ist eine Materialkonstante, kann man für Zucker nachschlagen. Gleichung nach V auflösen und fertig.

Ist deshalb praxisfremd, weil sich die Dichte auf einen massiven Zuckerkristall bezieht. Haushaltsüblicher Zucker enthält viel Luft, deshalb ist seine Dichte geringer.

Zwei Wege führen zum praxisgerechten Ziel:

1) Man sucht im Internet nicht nach der Dichte, sondern nach der Schüttdichte für Kristallzucker, z.B. hier:

http://www.kersting-ind.de/de/willkommen/service/schuettdichte.html

Die Schüttdichte, manchmal auch "Schüttgewicht" genannt, wird statt der Dichte in obige Gleichung eingesetzt und berücksichtigt die enthaltene Luft.

2) Man kauft sich ein Kilo-Päckchen Zucker, nimmt ein Maßband und bestimmt das Volumen.

Deutliche Ungenauigkeit ist nicht zu vermeiden. Während die Dichte ein Materialkonstante ist und sehr genau bestimmbar, ist die Schüttdichte abhängig von der Korngröße und -Gestalt und bei vielen Produkten auch davon, wie gut gerüttelt und gestampft wird.

Das kann man so nicht ausrechnen, weil es mit der Körnung und dem Restfeuchtegehalt mindestens zwei Variablen gibt. Vermutlich ist der Lehrer mit diesen küchentechnisch-physikalischen Gegebenheiten nicht vertraut, sonst hätte er die Aufgabe nicht gestellt.