Dichtheid
In deze paragraaf ga je leren wat het begrip dichtheid betekent. Je kunt van een stof de dichtheid bepalen door een berekening met de massa en het volume.
Doelen
- Je weet de relatie tussen massa, volume en dichtheid
- Je kunt de dichtheid van een stof berekenen
- Je kunt doormiddel van een proef de dichtheid van een voorwerp bepalen
- Je kunt aan de hand van de dichtheid voorspellen of een voorwerp zinkt, zweeft of drijft.
Volume
Ieder voorwerp neemt ruimte in. Je kunt de kofferbak van de auto vol laden met tassen maar op een gegevenmoment is de kofferbak vol. Er kunnen geen spullen meer bij. Dit komt doordat alle tassen een bepaalde ruimte in beslag nemen. Voor eenvoudige voorwerpen kun je het volume berekenen. Je hebt hiervoor al een formule geleerd. Lengte x breedte x hoogte.
Massa
Ieder voorwerp heeft ook massa. Je kunt de massa bepalen met een weegschaal. Er zijn voor bepaalde massa's verschillende weegschalen. Voor kleine massa's is er een laboratorium weegschaal. Voor personen is er een personenweegschaal. Voor vrachtwagens is er een vrachtwagenweegschaal. De massa van een voorwerp drukken we uit in kilogram of kg. Dit noemen we de eenheid.
Dichtheid
Je zegt wel eens "metaal is zwaarder dan hout" dit is niet helemaal juist. Is een paperclip zwaarder dan een houten schommel? Een paperclip is van metaal en een grote schommel is van hout. Als je zegt dat metaal zwaarder is dan hout dan klopt dat dus niet altijd.
Je kunt beter iets zeggen over de dichtheid. Dat is ook wat je waarschijnlijk bedoeldt als je zegt dat metaal zwaarder is dan hout. "De dichtheid van metaal is groter dan die van hout". De dichtheid is de massa van een stof met een volume van 1cm3. Je hebt dus de massa en het volume nodig om de dichtheid te bepalen.
Je kunt de dichtheid ook uitrekenen. We gbuiken het symbool rho om dichtheid aan te geven. We gebruiken de eenheid g/cm3. Soms wordt de eenheid kg/m3 gebruikt.
15
Zet de juiste weegschalen en voorwerpen bij elkaar in deze tabel (win) De weegschapen hebben een rode rand. Open de tabel met keynote.
16
Reken de massa's om naar de juiste eenheid.
12 mg = ...g
1.400g = ...kg
2,5 ton = ...kg
0,013 kg = ...mg
21.000 mg = ...kg
42.000 mg = ...g
17
Bereken het volume van het lokaal. Schrijf je berekening helemaal uit.
18
Welke eenheid heb je bij vraag 17 gebruikt. Leg uit waaromje juist die eenheid gekozen hebt.
19
Reken de volume's om naar de juiste eenheid.
30.000 cm3 = ...dm3
214.000
mL = ...m3
0,0531 L = ... cm3
3.700 mL = ... L
0,8 m3 = ...mm3
351.000 cL = ...mL
20
Hoe zou je bij een voorwerp dat een onregelmtige vorm heeft toch het volume kunnen bepalen? (bijvoorbeeld een sleutel)
21
Gebruik de Sketchbook app en teken het symbool rho.
22
De 4 blokjes rechts zijn 2cm breed, 2cm lang en 4cm hoog. Bereken het volume van 1 blokje.
23
Kijk op de weegschaal wat de massa van ieder blokjes is. Bereken de dichtheid van ieder blokje.
24
Gebruik tabel 15 van je Binas. Geef voor alle blokjes aan van welk materiaal ze mogelijk zijn.
25
Waarom zijn er kleine verschillen met de dichtheden in de Binas en de dichtheden van de blokjes?
26
Reken de dichtheden om naar de juiste eenheid.
21.000 g/cm3 = ...kg/cm3
124.000
mg/mm3 = ...kg/cm3
620 kg/m3 = ...g/cm3
3,4 kg/L = ...kg/cL
0,8 mg/mm3 = ...kg/m3
27
Een voorwerp heeft een volume van 48 cm3 en een massa van 0,125 kg. Van welk materiaal is dit voorwerp gemaakt?
28
Een zilveren blok heeft de afmetingen van 20cm breed, 37cm hoog en 12cm lang. Bereken wat de massa van dit voorwerp is in kg.
29
Een gouden kandelaar weegt 450g. Wat is het volume van deze kandelaar?
Zinken, Zweven en Drijven
Hout drijft in water, dat wist je waarschijnlijk al. IJzer zinkt in water, dat wis je ook al. Maar waarom eigenlijk? Dit heeft te maken met de dichtheid. De stof met de grootste dichtheid zal altijd lager zitten en de stof met een kleinere dichtheid zal hoger zitten. Als hout drijft betekent dit dat houd een kleinere dichtheid heeft dan water. En als ijzer zinkt heeft ijzer een grotere dichtheid dan water. Maar wat gebeurd er dan als de 2 stoffen dezelfde dichtheid hebben? Dan zal de stof zweven.
30
Water heeft een dichtheid van 1 g/cm3. Magnesium 1,7 g/cm3.
Eikenhout 0,8 g/cm3.
Hexaan (vloeistof) 0,66 g/cm3.
Geef bij iedere combinatie aan wat er gebeurd.
-Water en magnesium
-Water en eikenhout
-Hexaan en
magnesium
-Hexaan en eikenhout
-Water en hexaan
31
Zet bij de begrippen drijven, zinken en zweven achter de juiste zin.
-
De dichtheid van een voorwerp is groter dan de dichtheid van de vloeistof, het voorwerp zal ...
-De dichtheid van een voorwerp is kleiner dan de dichtheid van de vloeistof, het voorwerp zal ...
-De dichtheid van een voorwerp is gelijk aan de dichtheid van de vloeistof, het voorwerp zal ...
32
Bekijk de afbeelding met de 2 maatcilinders. Het blokje heeft een massa van 0,17 kg. Wat is het materiaal van het blokje?
Onderdompelmethode
Als je het volume van een onregelmatig voorwerp wilt bepalen kun je het onderdompelen in water. Je gebruikt hiervoor een maatcilinder.
Je doet een bepaalde hoeveelheid water in de maatcilinder. Je leest af hoe hoog het water staat. Dan plaats je het voorwerp in het water. Je zorgt dat het helemaal onder staat. Als het voorwerp drijft moet je het dus onder duwen.
Je leest weer af hoe hoog het water staat en je berekent het verschil met je eerste meting. Het volume van het voorwerp is het verschil tussen de twee metingen.