CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung;
Sarah Brauns
Abb. 1 Messbecher
Es gibt viele Momente im Alltag, in denen wir wiegen oder messen. Hast du schon einmal einen Kuchen gebacken? Dafür wiegst du zum Beispiel das Mehl. Vielleicht benutzt du einen Messbecher, um die richtige Menge der Milch zu messen (Abb. 1). Es gibt noch viele weitere Beispiele, bei denen Wiegen oder Messen uns hilft: Wiegen des Koffers, Messen der Temperatur, Wiegen des eigenen Gewichts, Messen der Geschwindigkeit beim Autofahren usw.
In diesem Artikel erfährst du, was messen bedeutet und welche Messgeräte du verwenden kannst. Zudem warten tolle Anleitungen für den Bau eigener Messgeräte und Experimente auf dich. Schaue dir auch gerne die Videos und weiterführenden Links an.
Abb. 2 Bei Flugreisen liegt das zulässige Gewicht für deinen Koffer bei ca. 20 kg.
Messen bedeutet, dass du wissen möchtest, wie schwer, wie groß, wie lang, wie viel, wie warm, wie sauer usw. etwas ist. Stelle dir vor, du möchtest in den Urlaub reisen. Du darfst aber nur einen Koffer mit \(\ce {20\,kg}\) (Kilogramm) mitnehmen (Abb. 2). Dein Koffer ist das Objekt, das du messen möchtest. Beim Messen, wie schwer der Koffer ist, möchtest du das Gewicht herausfinden. Das Gewicht ist die Größe. Zudem misst du das Gewicht zum Beispiel in Kilogramm (\(\ce {kg}\)). Das ist eine Einheit. Dafür verwendest du eine Waage. Das ist dein Messgerät, welches du auch immer brauchst. Jetzt ist noch wichtig, das Messgerät – die Waage – richtig zu verwenden. Ansonsten kann es sein, dass sich ein Messfehler einschleicht und das angezeigte Gewicht falsch ist. Es wäre doch blöd, wenn du wegen eines zu schweren Koffers extra Geld zahlen müsstest.
Messungen finden zur Ermittlung von Messwerten statt. Diese werden auch quantitative Größen genannt. Dabei werden Zahlen mit einer bestimmten Einheit einem Objekt zugeordnet. Zum Beispiel wird bei \(\ce{1\,L}\) Milch, die Zahl 1 mit der Einheit Liter der Milch als Objekt zugeordnet. Die jeweiligen Größen haben auch immer eine mathematische Abkürzung, eine Variable. Variablen werden z. B. in Formeln zur Berechnung der quantitativen Größen verwendet. Bei dem Milch-Beispiel wurde die Größe Volumen gemessen. Die Abkürzung, also die Variable für die Größe Volumen ist \(\mathrm{V}\).
Messtechniken werden standardisiert durchgeführt, damit unterschiedliche Menschen bei der Ermittlung von Temperatur, Gewicht, Volumen etc. zu den gleichen Ergebnissen kommen. Deshalb sind Messtechniken als DIN-Norm DIN 1319 festgelegt. Trotzdem können Messfehler entstehen, die durch unterschiedliche Rahmenbedingungen oder ungenaue Messgeräte entstehen können. Messfehler können berechnet und überprüft werden.
Größen, Einheiten und Messgeräte
In den folgenden Tabellen findest du eine Übersicht über die Größen, die du für Chemie häufig brauchst. Zudem zeigen wir dir die passenden Größen und Messgeräte. Hier gibt es auch Beispiele, welche Objekte du mit der Größe messen kannst. Bestimmt fällt dir aber noch mehr ein!
Größe
Einheit
Einheitenzeichen
Messgeräte
Masse \(m\)
Milligramm
\(\rm{mg}\)
Laborwaage, Balkenwaage, Federwaage
Gramm
\(\rm{g}\)
Zeit\(t\)
Sekunde
\(\rm{s}\)
Stoppuhr
Minute
\(\rm{min}\)
Stunde
\(\rm{h}\)
Temperatur \(T\)
Grad Celsius
\(\rm{°C}\)
Thermometer
Kelvin
\(\rm{K}\)
Länge \(s\)
Zentimeter
\(\rm{cm}\)
Lineal, Maßband
Meter
\(\rm{m}\)
Fläche \(A\)
Quadratzentimeter
\(\rm{cm^2}\)
(siehe Länge)
Quadratmeter
\(\rm{m^2}\)
Volumen \(V\)
Milliliter
\(\rm{ml}\)
Messzylinder
Liter
\(\rm{L}\)
Kubikzentimeter
\(\rm{cm^3}\)
(siehe Länge)
Kubikmeter
\(\rm{m^3}\)
Größe
Einheit
Einheitenzeichen
Messgeräte
Dichte \({\rho}\)
Kilogramm pro Liter
\(\rm {kg/L}\)
(siehe Masse und Volumen)
Kilogramm
pro Kubikmeter
\(\rm {kg/m^3}\)
Druck \(p\)
Pascal
\(\rm {Pa}\)
Barometer
Relative Luftfeuchtigkeit
Prozent
\(\rm {\%}\)
Hygrometer
Stromstärke \(I\)
Ampere
\(\rm {A}\)
Strommessgerät (Amperemeter)
Konzentration \(c\)
Mol pro Liter
Mol pro
Kubikmeter
\(\rm {mol/L}\)
\(\rm {mol/m^3}\)
Bürette, Spektroskop
Säuregehalt
pH-Wert
\(\rm {pH}\)
pH-Meter
Tipps und Hinweise zum richtigen Messen
CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung;
Ingolf Sauer
Abb. 5 Briefwaage mit Solarzellen
Mit der Waage richtig wiegen
Verwende die Tare-Funktion, bevor du du wiegen möchtest. Die Taste ist dafür da, dass bei der Anzeige eine 0 erscheint (Abb. 5).
Verwende Becher oder Schalen für Dinge, die auslaufen oder die Waage dreckig machen können (z. B. Pulver oder Flüssigkeiten).
Verwende Hilfsmittel (z. B. Löffel, Spatel, Pipette, Spritzflasche oder Trichter), um einen Stoff oder eine Flüssigkeit in das Gefäß zu geben.
Versuche, nichts neben das Gefäß auf der Waage (Abb. 5) zu verschütten.
Abb. 7 Mit dem Thermometer richtig messen
Halte das Thermometer in die Flüssigkeit.
Berühre nicht den Boden oder die Wände des Glases (Abb. 7).
Achte auf die Einheit der Temperaturmessung. Es gibt nicht nur \(\ce{°C}\), sondern zum Beispiel auch Kelvin ( \(\ce{K}\)).
Erfahre hier mehr zu den Einheiten.
Zusammenfassung
Wir messen eine Größe und geben diese in einer bestimmten Einheit an. Die Länge von etwas geben wir in Millimeter, Zentimeter, Meter oder Kilometer an. Als Hilfsmittel stehen uns unterschiedliche Messgeräte zur Verfügung. Dabei ist es wichtig, dass du die Messgeräte auch richtig verwendest.
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