Stappenplan · Natuurkunde

Dichtheid bepalen

Dichtheid (ρ) is de massa van een stof per volume-eenheid: ρ = m / V. Je bepaalt haar door massa en volume afzonderlijk te meten en daarna te delen. Bij onregelmatige voorwerpen gebruik je de verdringingsmethode om het volume te meten.

ρ = m / V

Met ρ in g/cm³ (of kg/m³), m in gram (kg) en V in cm³ (m³).

Vaste stof — verdringingsmethode

  1. Stap 1 — Weeg het voorwerp

    Lees de massa m af op een precisieweegschaal.

  2. Stap 2 — Begin-volume in maatcilinder

    Vul een maatcilinder met genoeg water zodat het voorwerp er straks volledig in past. Noteer V₁.

  3. Stap 3 — Dompel onder

    Laat het voorwerp voorzichtig zakken aan een dunne draad. Zorg dat er geen luchtbellen aan kleven.

  4. Stap 4 — Eind-volume aflezen

    Noteer V₂. Het volume van het voorwerp is V = V₂ − V₁.

  5. Stap 5 — Bereken ρ

    ρ = m / V. Vergelijk eventueel met een tabelwaarde om de stof te identificeren.

Vloeistof — direct met maatcilinder

  1. Weeg een lege, droge maatcilinder en noteer de massa m₁.
  2. Vul met een bekend volume V vloeistof.
  3. Weeg opnieuw: m₂. De massa van de vloeistof is m = m₂ − m₁.
  4. ρ = m / V.

Gas — met de wet van de ideale gassen

Voor gassen geldt: pV = nRT, met n = m/M. Daaruit volgt:

ρ = (p · M) / (R · T)

Met p de druk (Pa), M de molaire massa (kg/mol), R = 8,314 J/(mol·K) en T de temperatuur (K).

Typische waarden

Dichtheid van enkele stoffen bij 20 °C
Stofρ (g/cm³)
Lucht0,0012
Water1,00
Aluminium2,70
IJzer7,87
Lood11,3
Goud19,3

Veelgestelde vragen

Wat is de SI-eenheid van dichtheid?

Kilogram per kubieke meter (kg/m³). In het lab is g/cm³ gangbaarder.

Drijft een voorwerp of zinkt het?

Een voorwerp drijft op een vloeistof als zijn dichtheid kleiner is dan die van de vloeistof. Vandaar dat hout drijft op water (ρ < 1) en ijzer zinkt (ρ >> 1).

Verder lezen