Paragraaf 2.4 - Dichtheid

• Nask / Techniek
• Middelbare school
• vmbo g
• Leerjaar 2

2.4 Dichtheid

Leerdoelen

2.4.1 Je kunt uitleggen wat de dichtheid van een stof is.

2.4.2 Je kunt uitleggen dat dichtheid een stofeigenschap is.

2.4.3 Je kunt de dichtheid van een stof berekenen als de massa en het volume gegeven zijn.

2.4.4 Je kunt aan de hand van de dichtheid van stoffen uitleggen of een stof zinkt, zweeft of drijft.

Introductie

Mensen zeggen vaak dat de ene stof zwaarder of lichter is dan de andere. Als iemand vraagt: “Waarom worden velgen vaak van aluminium gemaakt?” zeggen ze zoiets als: “Omdat aluminium een heel licht metaal is.” Of: “Omdat aluminium veel lichter is dan staal.”

Introductiefilmpje Experiment dichtheid

Lichte en zware stoffen

Je kunt nagaan of aluminium lichter is dan staal. Dat kan door de twee stoffen ‘eerlijk’ met elkaar te vergelijken. Je kunt niet zomaar een aluminium en een stalen voorwerp wegen: een aluminium fiets kan best zwaarder zijn dan een stalen fietsbel.

Een eerlijke vergelijkingsmethode werkt als volgt (afbeelding 1):

  

1 Neem van elke stof een blokje van 1 cm3.

2 Bepaal de massa van elk blokje met een weegschaal.

3 Het blokje met de kleinste massa is gemaakt van de ‘lichtste’ stof.

Een aluminium blokje van 1 cm3 heeft een massa van 2,7 gram. Een stalen blokje van 1 cm3 heeft een massa van 7,9 gram. Aluminium is dus ongeveer drie keer zo licht als staal.

Afbeelding 1: 

Drie blokjes van 1 kubieke cm. Het blokje perspex weegt 1,2 gram, het blokje aluminium 2,7 gram en het blokje messing 8,5 gram.

Erica wil onderzoeken of ijzer zwaarder of lichter is dan aluminium.
Ze moet dan opletten dat de stukjes die ze gaat vergelijken:

1. even groot zijn.
2. even hard zijn.
3. even zwaar zijn

De dichtheid van een stof

Elk blokje aluminium van 1 cm3 heeft een massa van 2,7 g. Dat is dus een eigenschap van de stof aluminium: je hebt altijd 2,7 g massa in een volume van 1 cm3. Deze eigenschap is zo belangrijk dat er een apart woord voor is bedacht: de dichtheid. Je zegt: de dichtheid van aluminium is 2,7 gram per kubieke centimeter (g/cm3). Met dichtheid wordt bedoeld de massa van 

1 cm3  stof

 Dichtheid is een stofeigenschap. Het is dus één van de eigenschappen waaraan je een stof kunt herkennen. In tabel 1 kun je de dichtheid van een aantal stoffen opzoeken.

Tabel 1: Dichtheid van een aantal stoffen.

Wat wordt met dichtheid bedoeld?

1. de massa van 1 cm3 stof
2. de massa van 1 gram stof
3. het volume van 1 cm3 stof
4. het volume van 1 gram sto

Dichtheid bepalen

Om de dichtheid te bepalen, heb je niet beslist een blokje van 1 cm3 nodig. Met een groter blokje lukt het ook. Je kunt zo’n blokje namelijk in gedachten in blokjes van 1 cm3 verdelen.

In afbeelding 2 is een staafje messing van 34 g getekend. Je kunt dit staafje van 4 cm3 verdelen in vier blokjes van 1 cm3. De dichtheid van messing is dus  = 8,5 g/cm3.

Afbeelding 2: Zo kun je de dichtheid berekenen.

Formule

 

Om de dichtheid te vinden, heb je de massa (34 g) gedeeld door het volume (4 cm3). Zo kun je de dichtheid bepalen, zonder dat je een blokje van 1 cm3 nodig hebt. Je kunt deze methode ook gebruiken bij voorwerpen met een onregelmatige vorm.

Je kunt de dichtheid van een stof dus berekenen met de formule:

dichtheid =

Met daarin:

• de dichtheid in gram per kubieke centimeter (g/cm3);

• de massa in gram (g);

• het volume in kubieke centimeter (cm3).

Wat is de formule voor het berekenen van de dichtheid?

1. 
2. 
3. 

Voorbeeldopdracht 1

Een blokje is 4,0 bij 4,0 bij 4,0 cm en heeft een massa van 723 g.

Ga met een berekening na van welk materiaal dit blokje gemaakt kan zijn. Gebruik daarbij tabel 1.

De dichtheid van een stof druk je uit in................

Drijven zinken of zweven

Een kurk drijft op water. Zoals je in tabel 1 kunt zien is de dichtheid van kurk kleiner dan die van water. Een voorwerp drijft op water als de dichtheid van het voorwerp kleiner is dan is die van water (1,0 g/cm3).

Een gouden ring zinkt in water. Voorwerpen met een dichtheid groter dan water zinken in water. Heel soms is de dichtheid van het voorwerp precies gelijk aan de dichtheid van water. In dat geval blijft dat voorwerp in het water zweven.

Opdrachten

Wat: lees paragraaf 2.4 

Huiswerk: opdrachten 1 tm 13 van paragraaf 2.4 & Test jezelf

Hoe: helemaal stil! muziek mag in!

Hulp: Geen

Tijd: 50 minuten lang

Klaar?: ga bezig met een ander vak!