Ratgeber

Dichte in Technik und Wasserqualität

Die Dichte verbindet Masse und Volumen und entscheidet, ob ein Körper schwimmt, wie viel eine Flüssigkeit wiegt und wie sich Schichten in einem Behälter anordnen. Sie wird in kg/m³, g/cm³ oder g/l angegeben.

Definition und Einheiten

Die Dichte ist Masse pro Volumen. Die SI-konforme Einheit ist Kilogramm pro Kubikmeter. In der Laborpraxis ist Gramm pro Kubikzentimeter üblich, in der Wasserwirtschaft Gramm pro Liter. Dabei gilt 1 g/cm³ = 1000 kg/m³, während 1 g/l = 1 kg/m³ ist. g/cm³ und g/l unterscheiden sich also um den Faktor 1000.

Wasser als Bezugspunkt

Wasser hat bei 4 °C eine Dichte von rund 1000 kg/m³, also 1 g/cm³. Das ist der Grund, warum das Kilogramm ursprünglich über einen Liter Wasser definiert wurde. Heute ist es umgekehrt: das Kilogramm wird über Naturkonstanten festgelegt. Oberhalb und unterhalb von 4 °C ist Wasser etwas leichter, weshalb Eis auf Wasser schwimmt.

Dichte und Temperatur

Die Dichte von Flüssigkeiten und Gasen hängt von der Temperatur ab, die von Gasen zusätzlich vom Druck. Bei Gasen ist die Abhängigkeit stark: Luft hat bei 20 °C rund 1,2 kg/m³, bei 100 °C nur noch rund 0,95 kg/m³. Dichteangaben ohne Temperatur und bei Gasen ohne Druck sind deshalb unvollständig.

Was die Dichte praktisch entscheidet

Ob ein Körper schwimmt, hängt davon ab, ob seine mittlere Dichte unter der des umgebenden Mediums liegt. In der Wasserwirtschaft dient die Dichte als Näherung für den Gehalt gelöster Stoffe, weil Salzwasser dichter ist als Süßwasser. In der Technik bestimmt sie die Auftriebskraft und die Schichtung in Tanks. Bei Gasen erklärt sie, warum sich Propan in Bodennähe sammelt und Helium nach oben steigt.

Passende Umrechnungen

Passende Tabellen

Einheitenfamilie: Dichte

Quellen