Luftfahrttechnik und Strömungsphysik für Schulen
Initiative Luftfahrtstandort Hamburg: Bildung
Dichte
Stoff (bei 20°C wenn nicht anders angegeben) | Abk. | Dichte | % von Wasser | relativ zu Luft 20°C | % von Luft 20°C | % von Eisen 7,2 | % von Aluminium | Bemerkungen |
Vacuum | Vac | 0,000000 | 0,00 | 0,00 | 0 | 0,00 | 0,00 | der leere Raum |
Wasserstoff | H2 | 0,000082 | 0,01 | 0,07 | 7 | 0,00 | 0,00 | bestes Traggas, billig, brennbar bis explosiv mit Luft (mit Sauerstoff: Knallgas), Traggas für Zeppeline |
Helium | He | 0,000164 | 0,02 | 0,14 | 14 | 0,00 | 0,01 | teures Edelgas, unbrennbar, füllt Gasballons und moderne Luftschiffe |
Mathan | CH4 | 0,000656 | 0,07 | 0,54 | 54 | 0,01 | 0,02 | Erdgas, Biogas, brennbar bis explosiv mit Luft (Sauerstoff) |
Ammoniak | NH3 | 0,000697 | 0,07 | 0,58 | 58 | 0,01 | 0,03 | ätzendes Gas, billig, beißender Geruch |
Luft 100°C | Heißluft | 0,000946 | 0,09 | 0,79 | 79 | 0,01 | 0,04 | Mischung N2 und O2! |
Luft 60°C | Heißluft | 0,001059 | 0,11 | 0,88 | 88 | 0,01 | 0,04 | Mischung N2 und O2! |
Luft 45°C | Heißluft | 0,001109 | 0,11 | 0,92 | 92 | 0,02 | 0,04 | Mischung N2 und O2! |
Stickstoff | N2 | 0,001148 | 0,11 | 0,95 | 95 | 0,02 | 0,04 | unbrennbar, ungiftig, billig |
Luft 20°C | Luft | 0,001204 | 0,12 | 1,00 | 100 | 0,02 | 0,04 | Mischung N2 und O2! |
Luft normal 15°C | Luft | 0,001225 | 0,12 | 1,02 | 102 | 0,02 | 0,05 | Mischung N2 und O2! |
Sauerstoff | O2 | 0,001312 | 0,13 | 1,09 | 109 | 0,02 | 0,05 | lässt brennbare Stoffe explosionsartig brennen, z.T. unter Selbstentzündung, billig |
Kohlenstoffdioxid | CO2 | 0,001799 | 0,18 | 1,49 | 149 | 0,02 | 0,07 | unbrennbar, billig |
Styropor | Styrop | 0,013500 | 1,35 | 11,21 | 1121 | 0,19 | 0,50 | Flugzeugmodellbau, Isolierung, Verpackung |
Balsaholz min | Balsa | 0,110000 | 11,00 | 91,36 | 9136 | 1,53 | 4,07 | Flugzeugmodellbau |
Balsaholz max | Balsa | 0,140000 | 14,00 | 116,28 | 11628 | 1,94 | 5,19 | Flugzeugmodellbau |
Tannenholz min | Tanne | 0,350000 | 35,00 | 290,70 | 29070 | 4,86 | 12,96 | |
Eichenholz min | Eiche | 0,600000 | 60,00 | 498,34 | 49834 | 8,33 | 22,22 | |
Tannenholz max | Tanne | 0,600000 | 60,00 | 498,34 | 49834 | 8,33 | 22,22 | |
Benzin | Benzin | 0,700000 | 70,00 | 581,40 | 58140 | 9,72 | 25,93 | ca. |
Buchenholz min | Buche | 0,700000 | 70,00 | 581,40 | 58140 | 9,72 | 25,93 | |
Alkohol (Ethanol) bei 20°C | C2H5OH | 0,789320 | 78,93 | 655,58 | 65558 | 10,96 | 29,23 | 100% Trinkalkohol |
Öl | Öl | 0,810000 | 81,00 | 672,76 | 67276 | 11,25 | 30,00 | ca. |
Buchenholz max | Buche | 0,900000 | 90,00 | 747,51 | 74751 | 12,50 | 33,33 | |
Eichenholz max | Eiche | 0,900000 | 90,00 | 747,51 | 74751 | 12,50 | 33,33 | |
Eis bei 0°C | H2O Eis | 0,916700 | 91,67 | 761,38 | 76138 | 12,73 | 33,95 | Eisberge, Eiswürfel |
Wasser max., bei 4°C | H2O 4° | 0,999975 | 100,00 | 830,54 | 83054 | 13,89 | 37,04 | im Winter unten im Teich |
Wasser (fast genau) | H2O | 1,000000 | 100,00 | 830,56 | 83056 | 13,89 | 37,04 | |
Seewasser bei 4°C | H2O See | 1,028000 | 102,80 | 853,82 | 85382 | 14,28 | 38,07 | Ozean |
Ebenholz (schwarz) min | Ebenh | 1,110000 | 111,00 | 921,93 | 92193 | 15,42 | 41,11 | selten |
Ebenholz (schwarz) max | Ebenh | 1,330000 | 133,00 | 1104,65 | 110465 | 18,47 | 49,26 | selten |
Beton min | Beton min | 1,500000 | 150,00 | 1245,85 | 124585 | 20,83 | 55,56 | ca. |
Sand | SiO2 | 1,500000 | 150,00 | 1245,85 | 124585 | 20,83 | 55,56 | Dichte unterschiedlich |
Magnesium | Mg | 1,740000 | 174,00 | 1445,18 | 144518 | 24,17 | 64,44 | Zusatz in Flugzeuglegierungen, Anspitzer |
Steinsalz | NaCl | 2,180000 | 218,00 | 1810,63 | 181063 | 30,28 | 80,74 | |
Beton max | Beton max | 2,400000 | 240,00 | 1993,36 | 199336 | 33,33 | 88,89 | ca. |
Glas min | Glas | 2,400000 | 240,00 | 1993,36 | 199336 | 33,33 | 88,89 | |
Aluminium | Al | 2,700000 | 270,00 | 2242,52 | 224252 | 37,50 | 100,00 | Flugzeuge, Schnellfähren, Leitern, leitet elektrischen Strom und Wärme gut |
Glas max | Glas | 2,800000 | 280,00 | 2325,58 | 232558 | 38,89 | 103,70 | |
Diamant | C | 3,520000 | 352,00 | 2923,59 | 292359 | 48,89 | 130,37 | ca. |
Titan | Ti | 4,510000 | 451,00 | 3745,85 | 374585 | 62,64 | 167,04 | Flugzeugteile, chirurgische Implantate, Schmuck, teuer, nicht gut biegbar |
Eisen min | Fe min | 7,000000 | 700,00 | 5813,95 | 581395 | 97,22 | 259,26 | Schiffe, Autos |
Eisen max | Fe max | 7,400000 | 740,00 | 6146,18 | 614618 | 102,78 | 274,07 | Schiffe, Autos |
Messing | CuZn | 8,500000 | 850,00 | 7059,80 | 705980 | 118,06 | 314,81 | ca. |
Kupfer | Cu | 8,960000 | 896,00 | 7441,86 | 744186 | 124,44 | 331,85 | Kabel, leitet elektrischen Strom und Wärme gut |
Silber | Ag | 10,500000 | 1050,00 | 8720,93 | 872093 | 145,83 | 388,89 | leitet elektrischen Strom und Wärme gut, Schmuck |
Blei | Pb | 11,300000 | 1130,00 | 9385,38 | 938538 | 156,94 | 418,52 | weich, giftig, korrodiert nicht |
Quecksilber bei 20°C | Hg | 13,545850 | 1354,59 | 11250,71 | 1125071 | 188,14 | 501,70 | flüssig, sehr giftig, Thermometerfüllung |
Gold | Au | 19,300000 | 1930,00 | 16029,90 | 1602990 | 268,06 | 714,81 | korrodiert nicht, leitet gut, Schmuck, Kontaktbeschichtung elektrisch, teuer |
1) Was bringt mehr Auftrieb: Helium, Wasserstoff oder heiße Luft (60°C)?
2) Diskutiere verschiedene Möglichkeiten, einen Ballon oder Zeppelin mit Traggas zu füllen.
a) Man nahm früher Wasserstoff, jetzt Helium. Nenne Vor- und Nachteile dieser beiden Gase.
b) Welche Vorteile hat Heißluft, welche Nachteile?
c) Gibt es andere interessante Traggase? Nimm Stellung.
3) Warum baut man Autos und Schiffe meistens aus Eisen und Flugzeuge fast immer aus Aluminium?
4) Warum baut man neuerdings einige Autos und Schiffe auch aus Aluminium?
5) Stahl (Eisen) ist sehr haltbar und hält mehr Belastung aus als Aluminium. Tragende Teile im Flugzeug werden aber oft aus dem viel teureren und schwerer zu bearbeitenden Titan hergestellt. Warum?
6) Die mittelalterliche Idee, einen flugfähigen Ballon aus dünnem Kupferblech zu bauen und die Luft daraus zu entfernen, war sicher eine interessante Idee. Warum interessant und wo siehst du Probleme?
7) Schwimmt Blei auf Quecksilber? Nimm Stellung.
8) Jemand sitzt im Ruderboot auf einem See. Im Boot ist Wasser. Er schöpft das Wasser zurück in den See. Ändert sich dadurch der Wasserstand im See? Wenn "ja", wie? Begründe!
9) Ein Eisenschiff schwimmt auf einem See. Dann geht es unter. Ändert sich dadurch der Wasserstand im See? Wenn "ja", wie? Begründe!
10) Jemand sitzt mit einem Goldring am Finger im Ruderboot auf einem See. Dann wirft er den Goldring in den See. Ändert sich dadurch der Wasserstand im See? Wenn "ja", wie? Begründe!