Kann man die Dichte eines Stoffes messen?

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Klar, kann man, sonst könnte man ja nicht die Dichten der Stoffe in Tabellen nachlesen.

Für Festkörper ist es die naheliegendste Methode, Volumen und Masse getrennt zu be­stim­men. Ersteres durch Flüssig­keits­verdrän­gung, zweiteres dich Waage. Hat bereits Archi­medes so gemacht. Besser, vor allem wenn man nur wenig Substanz hat, ist es, eine Flüssig­keit durch Verändern der Zu­sam­men­setzung (z.B. Salz lösen) auf genau jene Dichte zu bringen, daß ein Kriställchen der Substanz schwebt, also weder schwimmt noch unter­geht. Danach bestimmt man die Dichte der Flüssigkeit.

Für Flüssigkeiten geht es natürlich auch einfach: Volumen und Masse getrennt bestimmen und dividieren. Da sich die Volumina nur ungenau messen lassen, empfiehlt sich diese Methode bestenfalls für den Hausgebrauch.

Sonst nimmt man eine Biegeschwinger. Das ist ein U-förmiges Glasrohr, das so montiert ist, daß es orthogonal zur U-Ebene schwingen kann; die Schwingungs­frequenz hängt nur von der Masse ab. Jetzt füllt man das Rohr mit der zu mes­sen­den Flüs­sig­keit, stubst es an und mißt, wie oft es in der Sekunde auf- und ab­schwingt. Da kommt man mit geringem Sub­stanz­einsatz (max ein paar Milli­liter, das meiste davon rück­gewinn­bar) und ein paar Sekunden Meßzeit auf vier bis sechs Stellen Genauigkeit.

Frag Archimedes:

Nach Vitruv[16] sollte Archimedes den Gold-Gehalt einer vom Herrscher Hieron II. den Göttern geweihten Krone prüfen, ohne sie jedoch zu beschädigen. Der König verdächtigte den Goldschmied, ihn betrogen zu haben. Um die gestellte Aufgabe zu lösen, tauchte er einmal die Krone und dann einen Goldbarren (sowie einen Silberbarren), der genauso viel wog wie die Krone, in einen vollen Wasserbehälter und maß die Menge des überlaufenden Wassers. Die Krone verdrängte mehr Wasser als der Goldbarren. Dadurch war bewiesen, dass die Krone ein kleineres spezifisches Gewicht hatte und daher nicht ganz aus Gold gefertigt war. Archimedes soll der Legende nach das Archimedische Prinzip beim Baden entdeckt haben. Aus dem randvollen Wasserbehälter sei jene Wassermenge ausgelaufen, die er beim Hineinsteigen ins Bad mit seinem Körpervolumen verdrängte. Glücklich über seine Entdeckung soll er mit dem Ausruf „Heureka!“ (altgriechisch: εὕρηκα /hɛːǔ̯rɛːka/, „Ich hab’s gefunden!“) nackt auf die Straße gelaufen sein.

Die Dichte zu messen stelle ich mir eher schwierig vor. Es bietet sich an den Stoff zu wiegen und das Volumen zu bestimmen und daraus die Dichte zu berechnen. Dichte=Masse/Volumen

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