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Aufgabe

Wasservorrat

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Hinweis: Die Idee zu dieser Aufgabe stammt von Thomas Schulze.

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Eine Tasse Tee

Um in einer schneebedeckten Landschaft, etwa in der Arktis oder auf einem Gletscher, Wasser für Tee oder Kaffee zu bekommen, kann man Eis schmelzen. Die Dichte von Wasser beträgt \(1{,}0\,\frac {\rm{kg}} {\rm{dm}^3}\), die Dichte von Schnee etwa \(0{,}10\,\frac{\rm{g}}{\rm{cm}^3}\).

Bestimme das Volumen des Schnees, den man schmelzen muss, um einen Liter Wasser zu erhalten.

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1. Möglichkeit: (Überlegen)

Bei gleicher Masse müssen die Dichten im umgekehrten Verhältnis wie die entsprechenden Volumina stehen. Man braucht wegen \(1{,}0 : 0{,}10 = 10\) also \(10\,\ell \) Schnee.

2. Möglichkeit: (Rechnen)

Masse von einem Liter Wasser:\[\rho _{\rm{W}} = \frac{m}{V_{\rm{W}}} \Leftrightarrow m = \rho _{\rm{W}} \cdot V_{\rm{W}} \Rightarrow m = 1{,}0\,\frac{{{\rm{kg}}}}{\rm{dm}^3} \cdot 1{,}0\,\rm{dm}^3 = 1{,}0\,\rm{kg}\]Volumen der gleichen Masse Schnee:\[\rho _{\rm{S}} = \frac{m}{V_{\rm{S}}} \Leftrightarrow V_{\rm{S}} = \frac{m}{\rho_{\rm{S}}} \Rightarrow V_{\rm{S}} = \frac{1{,}0\,\rm{kg}}{0{,}10\,\frac{\rm{kg}}{\rm{dm}^3}} = 10\,\rm{dm}^3=10\,\ell \]

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Masse, Volumen und Dichte