ilri.nl
Dichtheid van water eenvoudig uitgelegd
Je kunt de dichtheid van een stof in het algemeen berekenen met het quotiënt van de massa (M)van een lichaam en zijn volume (V). Dit wordt uitgedrukt in Pascal(P). De formule voor de berekening is P=M/V. Bij zuiver water is de dichtheid 997 kg/m³. De dichtheid van water is afhankelijk van verschillende factoren, zoals temperatuur en druk. Daarnaast hebben de in water opgeloste stoffen ook invloed op de dichtheid van het water.
De eenheid van dichtheid
De dichtheid van verschillende stoffen, vooral de dichtheid van water, kan in verschillende eenheden worden gegeven. De dichtheid van water is de verhouding tussen de massa M en het volume V. De massa M wordt uitgedrukt door de eenheid kilogram (kg) of ton (T). Je kunt ze eenvoudig in elkaar omzetten Voor de volume-eenheid wordt meestal liter (l) of kubieke meter gebruikt voor water. Deze eenheden kunnen ook worden omgezet in kubieke decimeters, kubieke centimeters of milliliters (ml). Over het algemeen wordt de dichtheid van water uitgedrukt in kilogram per kubieke meter.
Water gedraagt zich anders dan andere stoffen
Bij de meeste materialen neemt de dichtheid af bij toenemende temperatuur. Bij de overgang van een vaste naar een vloeibare aggregatietoestand is er vaak een verdere plotselinge afname van de dichtheid. Water gedraagt zich echter anders dan de meeste stoffen. Anders zou ijs, d.w.z. water in vaste toestand, in water zinken. De ervaring leert echter dat dit niet het geval is. De reden waarom ijs op water drijft, is dat de dichtheid van het water toeneemt als het afkoelt en zijn maximum bereikt bij 4 ºC. Daarna neemt de dichtheid weer af in de overgang van vloeibare naar vaste toestand. Zo heeft ijs een lagere dichtheid dan water. Ook hout, dat op het water blijft drijven, heeft een lagere dichtheid dan water. Dit gedrag van water kan als volgt worden verklaard. De dichtheid neemt eerst af bij verhitting, omdat de moleculen steeds sneller bewegen en dus meer ruimte nodig hebben. Normaal gesproken wordt de kristalstructuur, die over het algemeen dichter bij elkaar ligt, dan opgelost tijdens de overgang van de vaste naar de vloeibare aggregatietoestand, waardoor de dichtheid verder afneemt. In ijs zijn de moleculen echter niet ruimtebesparend gerangschikt vanwege de sterke elektrostatische krachten tussen de waterstof- en zuurstofatomen, zodat ijs een lagere dichtheid heeft dan water. Zo neemt de dichtheid van ijs toe als het smelt. In het kristalrooster van ijs liggen de waterstofatomen relatief dicht bij de zuurstofatomen, maar relatief ver weg van andere waterstofatomen.
