Liter
Im Labor wird ein neuer Messkolben für 1000 mL geprüft. Er kommt auf die Waage, destilliertes Wasser wird bis zur Ringmarke aufgefüllt, dann liest man die Anzeige ab: 997,20 g. Rechnet man mit einem Kilogramm pro Liter Wasser, fehlen dem Kolben fast drei Milliliter, und er müsste ausgesondert werden. Tatsächlich ist der Kolben auf ein Zehntel Milliliter genau. Wasser von 20 °C ist leichter als Wasser von 4 °C, und die Luft trägt es ein wenig nach oben.
Der Liter ist der besondere Name des Kubikdezimeters. Seit 1964 gilt 1 L = 1 dm³ genau, ganz ohne Bezug zum Wasser. Davor war der Liter über die Masse definiert: das Volumen eines Kilogramms reinen Wassers bei 4 °C. Dadurch war der Liter um 28 Millionstel größer als der Kubikdezimeter. Zum SI gehört der Liter nicht, er ist aber zur Verwendung mit ihm zugelassen. Milch, Kraftstoff und Wein werden in Litern verkauft, Arzneimittel in Millilitern dosiert.
| Größe | Volumen, Fassungsvermögen; Dimension L³ |
| Definition | 1 L = 1 dm³ = 0,001 m³ genau (12. CGPM, 1964) |
| Zeichen | L oder l; Teile mL, µL, Vielfaches hL; die Schreibform ℓ ist nicht zugelassen |
| Status | nicht zum SI gehörend; in der SI-Broschüre in der Tabelle der mit dem SI zugelassenen Einheiten |
| Ein Liter Wasser | 999,97 g bei 4 °C · 998,21 g bei 20 °C · 997,16 g auf der Waage in Luft |
| Typische Werte | 50 µL — ein Tropfen · 250 mL — ein Glas · 158,987 L — ein Barrel Öl |
01 · Definition
Ein Würfel mit zehn Zentimetern Kantenlänge
Ein Liter ist das Volumen eines Würfels mit 1 dm Kantenlänge. Er enthält tausend Kubikzentimeter, und tausend Liter ergeben einen Kubikmeter. Milliliter und Kubikzentimeter sind dasselbe. Der Arzt schreibt 5 mL, in alten medizinischen Texten findet man 5 cc, also cubic centimetre.
Das Volumen von Glasgeräten misst man fast nie mit dem Lineal. Man ermittelt es durch Wägen von Wasser: Die Masse wird durch die Dichte geteilt. Die Dichte des Wassers hängt von der Temperatur ab, deshalb geht das Thermometer in die Rechnung ein. Die Waage ist mit Stahlgewichten justiert, das Wasser nimmt aber ein achtmal größeres Volumen ein, und die Luft trägt es stärker nach oben. Daraus folgt eine Korrektur von einem Tausendstel. Glas dehnt sich beim Erwärmen aus, und das Volumen wird auf 20 °C bezogen. Die Korrekturen für Wasser und Luft sind im Faktor Z der ISO 4787 zusammengefasst, die Korrektur für das Glas ist ein eigener Faktor der Formel.
Wie viel ein Liter wiegt
Jede Zeile ist ein Liter Flüssigkeit auf der Waage. Der Balken zeigt die Masse, die dünne senkrechte Linie 1000 g. Die Temperatur verändert die Dichte: Beim Erwärmen dehnt sich die Flüssigkeit aus, und in einen Liter passt weniger Stoff. Wählen Sie eine Temperatur.
Fünf Gefäße, eine Waage und Wasser
Die Hauptaktion ist die Schaltfläche „Prüfung starten“. Das leere Gefäß kommt auf die Waage, die Anzeige wird notiert. Dann füllt man destilliertes Wasser ein und gibt die letzten Tropfen mit der Pipette zu, bis der untere Rand des Meniskus die Marke berührt. Das Gefäß mit Wasser wird noch einmal gewogen. Die Differenz der Anzeigen wird in ein Volumen bei 20 °C umgerechnet und mit der Fehlergrenze des Gefäßes verglichen. Unter der Szene wählt man das Gefäß: Messkolben 1000 mL, Messzylinder, Pipette 25 mL, Flasche 1,5 L mit dem Zeichen ℮ oder Küchen-Messbecher. Dort stellt man auch die Wassertemperatur und die Augenposition beim Ablesen des Meniskus ein. Die Schaltfläche „1 kg = 1 L rechnen“ schaltet die Haushaltsrechnung ein: Aus Gramm werden sofort Milliliter.
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02 · Umrechnung
Die US-Gallone ist über den Kubikzoll definiert: genau 231 in³. Der Zoll beträgt seit 1959 genau 25,4 mm, deshalb ist die US-Gallone in Litern die exakte Zahl 3,785411784.
Auch die britische Gallone ist seit 1985 exakt: 4,54609 L. Früher war sie als Volumen von 10 Pfund Wasser bei 62 °F definiert, wie der Liter von 1901 über die Masse von Wasser.
03 · Größenordnungen
04 · Messgeräte
05 · Schreibregeln
06 · Benachbarte Einheiten
07 · Historischer Teil
1901 wurde der Liter als Volumen von einem Kilogramm reinen Wassers bei größter Dichte und Normaldruck definiert. Die Schöpfer des metrischen Systems hatten erwartet, dass dieses Volumen einem Kubikdezimeter entspricht. Messungen vom Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts zeigten, dass der Liter größer ist: 1,000028 dm³. Der Unterschied beträgt 28 Millionstel, bei einem Liter sind das 0,028 mL.
In der Präzisionsarbeit gab es nun zwei Einheiten: den Liter und den Kubikdezimeter. Dichten wurden mal in g/mL, mal in g/cm³ angegeben, und die Zahlen wichen in der fünften Stelle voneinander ab. 1964 schaffte die 12. CGPM die Definition über das Wasser ab und machte den Liter zu einem anderen Namen für den Kubikdezimeter. Seitdem ist die Dichte des Wassers eine Messgröße und kein Teil der Definition der Einheit.
Größenkatalog
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Ein Tropfen Säure ändert die Farbe des Safts, Salz färbt die Flamme, Wasser gefriert durch ein Klopfen. Darunter alle Simetrium-Blätter, nach Fachgebieten und alphabetisch.
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