Sind 20 Liter gleich 20 kg?

20 Liter = 20 kg? Ein weitverbreitetes Missverständnis

Die scheinbar einfache Frage, ob 20 Liter gleich 20 kg sind, verbirgt eine wichtige physikalische Grundlegung: den Unterschied zwischen Volumen und Masse. Die Kurzantwort lautet: Nein, 20 Liter entsprechen nicht automatisch 20 kg. Diese Gleichsetzung ist ein weitverbreitetes Missverständnis, das zu Fehlkalkulationen und Problemen führen kann.

Volumen beschreibt den dreidimensionalen Raum, den ein Stoff einnimmt. Es wird in Litern (l) oder Kubikmetern (m³) gemessen. Masse hingegen beschreibt die Menge an Materie, die ein Stoff enthält. Sie wird in Kilogramm (kg) oder Gramm (g) gemessen. Die Verbindung zwischen Volumen und Masse stellt die Dichte her. Dichte ist die Masse pro Volumeneinheit und wird in kg/l oder kg/m³ angegeben. Die Formel lautet:

Dichte = Masse / Volumen

Aus dieser Formel lässt sich ableiten, dass Massengleichheit bei gleichem Volumen nur dann gegeben ist, wenn die Dichte des Stoffes genau 1 kg/l beträgt. Wasser hat bei 4°C eine Dichte von sehr nahe 1 kg/l. Daher ist die Annahme, dass 1 Liter Wasser etwa 1 kg wiegt, eine gängige Vereinfachung. Bei 20 Litern Wasser würden wir also in der Tat in der Nähe von 20 kg liegen.

Allerdings gilt dies nur für Wasser. Andere Stoffe haben deutlich andere Dichten. Betrachten wir einige Beispiele:

• Luft: Luft hat eine sehr geringe Dichte. 20 Liter Luft wiegen nur wenige Gramm.
• Quecksilber: Quecksilber hat eine sehr hohe Dichte. 20 Liter Quecksilber würden mehrere hundert Kilogramm wiegen.
• Gartenerde: Wie im Eingangsbeispiel erwähnt, variiert die Dichte von Gartenerde stark je nach Feuchtigkeit und Zusammensetzung. 20 Liter können zwischen 15 und 20 kg wiegen, möglicherweise sogar mehr, wenn sie besonders feucht ist.
• Holz: Die Dichte von Holz ist abhängig von der Holzart. 20 Liter Hartholz wiegen deutlich mehr als 20 Liter Weichholz.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Gleichsetzung von Volumen und Masse ist ein Fehler. Um die Masse eines Stoffes zu bestimmen, benötigt man neben dem Volumen auch die Kenntnis seiner Dichte. Nur wenn die Dichte 1 kg/l beträgt, entspricht das Volumen in Litern annähernd der Masse in Kilogramm. In allen anderen Fällen ist eine genaue Berechnung unter Berücksichtigung der Dichte notwendig, um die Masse zu ermitteln.