Teilchendichte

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Als Teilchendichte (Teilchenzahldichte, Teilchen- oder Partikelkonzentration) n bezeichnet man die Anzahl der Teilchen (Moleküle, Staubkörner etc.) pro Volumen (Einheit m-3):

n = \frac{N}{V}.

Bei Gemischen kann die Teilchendichte insgesamt oder nur für eine bestimmte Teilchensorte gemeint sein.

Achtung: die Teilchendichte darf nicht verwechselt werden mit der Stoffmenge, die ebenfalls das Formelzeichen n aufweist.

Anwendung[Bearbeiten]

Die Teilchendichte hat ein breites Anwendungsspektrum in der Physik, da durch sie viele Größen ausgedrückt werden können. So wird z. B. die Masse oder die Ladung von einzelnen Teilchen getragen, daher kann die Massedichte bzw. Ladungsdichte direkt aus der Teilchendichte (der Ladungsträger) abgeleitet werden. In Gasen hängen z. B. der Druck und die Dichte nahezu linear von der Teilchendichte ab.

Als bloße Konzentrationsangabe liefert die Teilchendichte handliche Zahlen, wenn die Konzentrationen sehr klein sind, und wird daher in der Reaktionskinetik von Spurenstoffen und in der Astrophysik für die Teilchendichte im Weltraum verwendet. Für höhere Konzentrationen üblicher sind Angaben in mol/ℓ, der Umrechnungsfaktor ist die Avogadro-Konstante.

Beispiele[Bearbeiten]

Medium Teilchendichte n
(in Teilchen / cm³ = Teilchen / ml)
Teilchenart
Luft (in Meereshöhe) 2,5·1019 Moleküle
Luft (in 30 km Höhe) 1017 Moleküle
davon etwa 5·1012 O3-Moleküle
Blut 109 rote Blutkörperchen
Trinkwasser < 100 aerobe Keime