Dichtheid wordt gemeten als de verhouding tussen de massa van een materiaal in vergelijking met het volume en is een belangrijke eigenschap van materialen. Alle materialen hebben hun eigen specifieke dichtheid, die soms kan worden gebruikt om het materiaal te identificeren en de eigenschappen ervan te voorspellen. Water is een gebruikelijk, alledaags materiaal dat kan worden gebruikt om veel bruikbare en interessante lessen over dichtheid aan te tonen.

Vloeistoffen mixen

Water en olie mengen zich niet; dit is een bekend fenomeen dat eigenlijk een weergave is van hoe vloeistoffen met verschillende dichtheden zich met elkaar gedragen. Vloeistoffen met lage dichtheden drijven op die met hogere dichtheden. Doe een beetje kleurstof in wat water om het zichtbaarder te maken en meng het vervolgens in een bekerglas met gelijke hoeveelheden glucosestroop en plantaardige olie. Wacht en kijk hoe de vloeistoffen zich scheiden. Welke staat bovenaan? Wat zegt dit over de dichtheid van water? Probeer dit met verschillende vloeistoffen of chemicaliën voor een complexer experiment.

Objectdichtheid

Omdat de dichtheid van water algemeen bekend is, kan men het gebruiken om meer te weten te komen over de dichtheden van andere objecten. Neem drie bekers en giet wat water in de ene, glucosestroop in de andere en plantaardige olie in de laatste. Neem vervolgens een paar kleine voorwerpen die ongeveer even groot zijn, zoals een opgerold stuk papier of folie, een kleine steen of een kurk. Doe deze voorwerpen in elke beker en kijk wat er gebeurt. Als het object zweeft, is de dichtheid kleiner dan die van de vloeistof. Deze procedure, hoewel verschillende vloeistoffen worden gebruikt, wordt soms gebruikt om de specifieke zwaartekracht van vreemd gevormde objecten met onbekende dichtheden, zoals ruwe edelstenen, te vinden.

Zoutwater

Studenten die naar de oceaan zijn geweest zal waarschijnlijk weten dat het veel gemakkelijker is om in zout water te drijven dan zoet water. Dit komt omdat zout water veel dichter is dan zoet water en objecten drijven als ze minder dicht zijn dan de substantie waarin ze drijven. De ionen in zouten lossen goed op in water, voegen meer massa toe maar hebben geen grote invloed op het volume. Neem twee kleine bekers water en voeg zout toe aan één. Je hebt best een beetje zout nodig, tenminste enkele eetlepels. Roer om het zout op te lossen, plaats dan een ongekookt ei in elke beker. Als het correct wordt gedaan, zien de bekers er hetzelfde uit, maar het ei in de zoutwaterbeker drijft.

Temperatuur en dichtheid

De dichtheid is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de temperatuur. Heet water is minder dicht dan koud water en je kunt dit op een heel visuele manier demonstreren. Neem twee kleine glazen water, één heet en één koud, en breng voedselkleuring in elk zodat ze gemakkelijk te zien zijn. Leg een dun stuk karton over de opening van de pot met heet water en draai het ondersteboven. Leg het dan over de opening van de pot met koud water en haal het karton eraf. Gedurende een korte periode blijven de kleuren gescheiden omdat het water er bovenop een lagere dichtheid heeft. Dit experiment kan een beetje rommelig zijn, dus neem voorzorgsmaatregelen. Als alternatief kunt u een druppelaar gebruiken om kleine hoeveelheden heet water in een beker koud water te doen en te kijken wat er gebeurt. Koud water is dichter dan het warme water, maar ijs drijft. Waarom denk je dat dit is?