Dichteberechnung von Stoffgemischen

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Dichteberechnung von Stoffgemischen
He­te­ro­ge­ne Stoff­ge­mi­sche

Bei he­te­ro­ge­nen Stoff­ge­mi­schen ver­mi­schen sich die Stof­fe nicht gleich­mä­ßig. Ein ganz klar ab­ge­trenn­tes Ge­misch nennt man ein Zwei-​Phasen-​Gemisch.

Wenn sich die bei­den Stof­fe nur etwas ver­mi­schen wie bei einer Sus­pen­si­on oder Emul­si­on, ist auch die Dich­te an ver­schie­de­nen Punk­ten un­ter­schied­lich hoch. Die Dich­te ist also nicht ein­heit­lich. Sie lässt sich nicht all­ge­mein für das Ge­misch be­rech­nen. Statt­des­sen gibt man die mitt­le­re Dich­te (einen Durch­schnitts­wert) an.

1
Du gibst Sand in ein Be­cher­glas mit Was­ser. In der Sus­pen­si­on setzt sich der Sand unten am Boden ab - du kannst ihn nur mit Hilfe von Um­rüh­ren vom Boden lösen.
Zeich­ne eine Skiz­ze vom Ver­such.
2
Du hast 300g Was­ser (ρ = 1g/cm³) und 200g Sand (ρ = 2,5g/cm³).
a) Be­rech­ne das Vo­lu­men des Was­sers. Be­rech­ne dann das Vo­lu­men des San­des.
Schaue für die For­meln auf un­se­ren AB nach, wenn du sie nicht mehr weißt.
b) Be­rech­ne die Ge­samt­mas­se, indem du die Masse des Was­sers und des San­des ad­dierst.
c) Be­rech­ne das Ge­samt­vo­lu­men, indem du das Vo­lu­men des Was­sers und des San­des ad­dierst.
d) Be­rech­ne nun aus Ge­samt­mas­se und Ge­samt­vo­lu­men die mitt­le­re Dich­te der Sus­pen­si­on (die nor­ma­le For­mel zur Be­rech­nung von Dich­te kennst du schon).
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Dichteberechnung von Stoffgemischen
Ho­mo­ge­ne Stoff­ge­mi­sche

Da sich die be­tei­lig­ten Stof­fe hier gleich­mä­ßig ver­tei­len, ist an jedem Punkt des Stoff­ge­mi­sches die glei­che Dich­te. Wir geben also nicht nur die mitt­le­re Dich­te an, son­dern eine ex­ak­te Dich­te des Ge­mi­sches - ähn­lich wie bei Rein­stof­fen.

3
Ein gro­ßes Schloss ge­steht aus einer Le­gie­rung (ho­mo­ge­nes Stoff­ge­misch aus zwei Me­tal­len). In der Le­gie­rung sind 300g Kup­fer (ρ = 8,9 g/cm³) und 200g Zink (ρ = 7,1 g/cm³).
a) Be­rech­ne das Vo­lu­men des Kup­fers. Be­rech­ne da­nach das Vo­lu­men des Zinks.
b) Be­rech­ne die Ge­samt­mas­se sowie das Ge­samt­vo­lu­men wie in Auf­ga­be 2.
c) Be­rech­ne die Ge­samt­dich­te der Le­gie­rung.

Dichteberechnung von Stoffgemischen

von anonym

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