Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu tun:
1) (am einfachsten) – schlage es in einem Buch nach. Mein CRC Handbook of Chemistry and Physics gibt die Dichte von trockener Luft bei 20C und 760 mm Quecksilber (eine Atmosphäre Druck) mit 1,204 Milligramm pro Kubikzentimeter an. Ich überlasse es Ihnen, in Pfund und Kubikfuß umzurechnen. Die Dichte der Luft hängt von Druck und Feuchtigkeit ab.
2) Du kannst sie auf einer Waage wiegen. Aber sei dabei sehr vorsichtig! Wenn du einen Behälter (Ball, Luftballon) mit Luft füllst und ihn auf eine Waage legst, misst du das Gewicht des Balls plus das Gewicht der Luft, *minus* das Gewicht des Luftvolumens, das durch den aufgeblasenen Ball verdrängt wird (das ist die Auftriebskraft). Die Auftriebskraft macht sich deutlich bemerkbar, wenn man Helium in einen Ballon gibt, weil das Gesamtgewicht des Heliums plus des Ballons minus der Auftriebskraft negativ sein kann.
Du könntest zwei gleich schwere Metallbehälter nehmen (überprüfe das mit einer Waage und füge auf einer Seite kleine Gewichte hinzu, wenn sie nicht gleich schwer sind). Man kann ihren Gewichtsunterschied auf einer Waage messen (wiederum durch Hinzufügen von Gewichten auf einer Seite, bis sie sich ausgleichen), wenn sich in einem Behälter Luft befindet und im anderen ein Vakuum herrscht. Der knifflige Teil besteht darin, in einem der Behälter ein Vakuum zu erzeugen.
(Vielleicht könntest du eine vakuumverpackte Dose Nüsse wiegen, dann den Deckel ein wenig öffnen und sie mit Luft im Inneren wiegen. Du könntest das Luftvolumen herausfinden, indem du siehst, wie viel Wasser du einfüllen musst, um die Dose bis zum Rand zu füllen. Trocknen Sie die Nüsse dann schnell ab, denn sie sind zu schade, um sie zu verschwenden. Ich schätze, dass das anfängliche Vakuum ziemlich gut ist. / mbw)
Eine Alternative ist es, zwei Atmosphären Druckluft in einen Behälter zu geben und eine Atmosphäre Luft in den anderen, dann ist der Gewichtsunterschied so, wie du es haben willst.
Du kannst zu den Ballons zurückkehren – blase einen Ballon mit Luft und einen mit Helium auf und finde die Gewichtsdifferenz (du musst den Heliumballon jedoch an die Waage binden), und du brauchst immer noch die Dichte von Helium, um deine endgültige Antwort zu erhalten.
Wenn du einen speziellen Behälter mit einem Kolben hast, der sich hinein- und herausbewegen lässt und dort gehalten wird (vielleicht kannst du das mit Schraubgewinden machen), kannst du eine Atmosphäre Luft in einen 2-Kubikfuß-Behälter geben, ihn wiegen und dann die Luft im Inneren auf einen Kubikfuß herunterdrücken und diesen wiegen. Der Behälter und die Luft darin wiegen dasselbe, aber der Unterschied in der Auftriebskraft ist das Gewicht eines Kubikfußes Luft.
Fallen Ihnen noch andere Möglichkeiten ein, dies zu tun?
Tom J.
(veröffentlicht am 22.10.2007)