Stoffe mit ihrer Dichte erkennen

Dein Ziel: Du vergleichst berechnete Dichten mit Tabellenwerten und kannst damit Hinweise auf einen unbekannten Stoff gewinnen.

🔎 Entdecken

Erst selbst überlegen

Ein Körper hat ungefähr 2,7 g/cm³. Ein anderer etwa 7,9 g/cm³. Wie könnte eine Dichtetabelle helfen herauszufinden, aus welchen Stoffen sie sicher sein?

Deine Vermutung zählt: Erst danach vergleichst du sie mit der Erklärung.

💡 Verstehen

🔎 Dichte als Stoffeigenschaft

Unter gleichen Bedingungen besitzt ein reiner Stoff eine charakteristische Dichte. Deshalb kann ein gemessener Dichtewert helfen, einen Stoff zu identifizieren.

Stoff	Dichte (ca.)
Wasser	1,0 g/cm³
Aluminium	2,7 g/cm³
Eisen	7,9 g/cm³
Kupfer	8,9 g/cm³
Blei	11,3 g/cm³

Die Werte sind gerundet; Temperatur, Reinheit und Messunsicherheit können eine Rolle spielen.

🧪 Beispiel

Unbekannter Körper: m = 135 g, V = 50 cm³
ρ = 135 / 50 = 2,7 g/cm³

Der Tabellenvergleich spricht für Aluminium.

Eine passende Dichte ist ein starker Hinweis – in echten Untersuchungen können zusätzliche Eigenschaften nötig sein, um einen Stoff eindeutig zu bestimmen.

✏️ Üben

Übungszentrum

🟢 Grundlagen

1. Welcher Tabellenstoff hat ungefähr 1,0 g/cm³?

2. Welcher Stoff hat ungefähr 2,7 g/cm³?

3. Ordne nach steigender Dichte: Kupfer, Aluminium, Eisen.

4. Ein Körper hat ρ ≈ 7,9 g/cm³. Welcher Stoff passt?

5. Ein Körper hat ρ ≈ 11,3 g/cm³. Welcher Stoff passt?

🟡 Anwenden

6. m = 79 g, V = 10 cm³. Berechne ρ und ordne einen Stoff zu.

7. m = 89 g, V = 10 cm³. Welcher Stoff passt?

8. m = 54 g, V = 20 cm³. Welcher Stoff passt?

9. Zwei gleich große Würfel sicher sein aus Aluminium und Kupfer. Welcher hat die größere Masse? Begründe.

10. Ein Körper hat ρ = 8,0 g/cm³. Welchem Tabellenstoff liegt der Wert am nächsten?

🔴 Knobeln

11. Ein Metallstück hat m = 178 g und V = 20 cm³. Bestimme den wahrscheinlichsten Stoff.

12. Ein Metallstück hat V = 25 cm³ und besteht vermutlich aus Aluminium. Welche Masse erwartest du ungefähr?

13. Ein Eisenstück und ein Kupferstück haben jeweils 100 g. Welches besitzt das kleinere Volumen? Begründe.

14. Ein Messwert ergibt ρ = 7,6 g/cm³. Warum sollte man nicht sofort behaupten, der Stoff sei sicher Eisen?

15. Entwirf einen kurzen Versuchsplan, um einen unbekannten Metallkörper mithilfe seiner Dichte einzugrenzen.

🚀 Anwenden

Übertrage dein Wissen

Bestimme anhand einer Dichtetabelle einen möglichen Stoff für einen Körper. Nenne außerdem einen Grund, warum ein realer Messwert etwas vom Tabellenwert abweichen kann.

Versuche zuerst selbst eine Lösung und begründe deinen Weg. Nutze die vorherigen Beispiele erst dann als Hilfe.

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🔐 Ausführliche Lösungen

Im Prototyp aufklappbar; später kann dieser Bereich serverseitig geschützt werden.

🟢 Lösungen 1–5

1) Wasser.
2) Aluminium.
3) Aluminium < Eisen < Kupfer.
4) Eisen.
5) Blei.

🟡 Lösungen 6–10

6) 79/10 = 7,9 g/cm³ → Eisen.
7) 8,9 g/cm³ → Kupfer.
8) 2,7 g/cm³ → Aluminium.
9) Kupfer, weil es bei gleichem Volumen die größere Dichte hat.
10) Eisen (7,9 g/cm³).

🔴 Lösungen 11–15

11) 178/20 = 8,9 g/cm³ → Kupfer.
12) m = 2,7·25 = 67,5 g.
13) Kupfer: Bei gleicher Masse bedeutet die größere Dichte ein kleineres Volumen.
14) Messunsicherheit, Temperatur, Verunreinigungen oder Legierungen können den Wert beeinflussen; außerdem ist der Wert nicht exakt 7,9.
15) Masse wiegen; Volumen geometrisch oder durch Wasserverdrängung bestimmen; ρ=m/V berechnen; mit Tabellenwerten vergleichen; Messunsicherheit berücksichtigen.

🎥 Video-Erklärung

Platz für dein Video „Unbekannte Stoffe mit der Dichte bestimmen“.

🏁 Nächste Mission

Mission 5: Dichte im Alltag – Schwimmen, Sinken und Anwendungen.