Paragraaf 1.4 - Dichtheid

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 2

1.4: Dichtheid

Leerdoelen van paragraaf 1.3

• Je kunt uitleggen wat de dichtheid van een stof is en in welke eenheid dichtheid uitgedrukt wordt. 
• Je kunt uitleggen waarom dichtheid een stofeigenschap is.
• Je kunt uitleggen wanneer stoffen 'licht' of 'zwaar' zijn. 
• Je kunt de dichtheid van een stof bepalen als de massa en het volume gegeven zijn. 
• Je kunt aan de hand van dichtheid van stoffen uitleggen waarom 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”.

Lichte en zware stoffen

Hoe kun je nagaan dat 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: 

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.

Dichtheid

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 bedacht is: de dichtheid. Je zegt: de dichtheid van aluminium is 2,7 gram per kubieke centimeter (g/cm3). 

 Dichtheid is een stofeigenschap: het is één van de eigenschappen waaraan je een stof kunt herkennen. In de volgende tabel kun je de dichtheid van een aantal stoffen opzoeken.

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 figuur 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  

34 : 4 = 8,5 g/cm3.

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.

Welke gegevens heb je nodig om de dichtheid van een stof te bepalen?

1. de zwaarte
2. de grootte
3. het volume
4. de massa

Wat kun je bepalen als de dichtheid van een stof gegeven is?
Selecteer alle juiste antwoorden.

1. je kunt bepalen of het om een licht of een zware stof gaat
2. je kunt de prijs van een stof bepalen
3. je kunt de massa van een stof bepalen als het volume gegeven is
4. je kunt bepalen of een stof giftig is.

Welke gegevens heb je nodig om van twee materialen te kunnen bepalen welke het lichtst is?

1. volume en massa
2. massa en gewicht
3. volume en gewicht
4. massa en zwaarte

Waarvoor kan de dichtheid van een stof niet worden gebruikt?
Selecteer alle juiste antwoorden.

1. Wat de prijs per kilogram is
2. Wat het volume van de stof is
3. Wat de massa van een stof is
4. Wat de kleur van een stof is

Je hebt een stuk hout en een stuk metaal van dezelfde grootte. Het stuk metaal weegt zwaarder dan het stuk hout. Welke stofeigenschap bepaalt dit verschil?

1. de massa
2. het volume
3. de dichtheid
4. de grootte

Je hebt twee blokjes metaal. Ze hebben allebei dezelfde kleur. Ze hebben geen geur en zijn niet brandbaar. Hoe kun je vaststellen of het om dezelfde stof gaat?

1. het bepalen van het gewicht
2. het bepalen van de grootte
3. het bepalen van het volume en de massa
4. het bepalen van het volume

Waarom is de dichtheid van een stof een stofeigenschap?

1. omdat twee stoffen nooit de zelfde dichtheid hebben
2. omdat dichtheid van een stof altijd het zelfde blijft
3. omdat dichtheid van een stof gemakkelijk te herkennen is
4. omdat de dichtheid hetzelfde is voor alle soorten stoffen

Een zilveren blokje van 1 cm3 heeft een massa van 10,2 gram. 

Een glazen blokje van 1 cm3 heeft een massa van 2,6 gram. 

Zilver is dus ongeveer vier keer zo                                            als glas.

lichtzwaar

zwaar

Er wordt gezegd dat zilver een lichter materiaal is dan goud.
Wat betekent dit?Go

1. goud heeft een groter gewicht dan zilver
2. goud heeft een grotere dichtheid dan zilver
3. goud heeft een groter volume dan zilver
4. goud heeft een grotere massa dan zilver

Maak de zin kloppend.
Een zinken blokje van 1 cm3 heeft een massa van 7,2 gram.
Een perspex blokje van 1 cm3 heeft een massa van 1,2 gram.
Perspex is dus zes keer zo...……...…….....als zink.

Welke stoffen drijven op water? Er zijn meerdere juiste antwoorden.

Welke stoffen zinken in water?
Er zijn meerdere juiste antwoorden.

Opdrachten maken

Wat: lees paragraaf 1.4 en maak de online opdrachten   

Hoe: helemaal stil! muziek mag in!   

Hulp: Geen   

Tijd:  ???? minuten lang   

Huiswerk: opdrachten 1 tm 13 van paragraaf 1.4 & Test jezelf  

Klaar?: ga bezig met een ander vak!