Εξηγούμε την έννοια της μάζας από τη χημεία και ποιες είναι οι μονάδες μέτρησής της. Επίσης, η διαφορά μεταξύ βάρους και μάζας.
Τι είναι η μάζα στη χημεία;
Σε χημεία, Μάζα (m) νοείται ως η ποσότητα ύλης που διαθέτει ένα σώμα ή στην περίπτωση α χημική αντίδραση, το συγκεκριμένο ποσό ύλη που περιλαμβάνει καθένα από τα εμπλεκόμενα αντιδραστήρια ή προϊόντα.
Όλα τα σώματα έχουν μάζα, είτε βρίσκονται στην κατάσταση στερεός, υγρό ή αεριώδης, και αυτή η μάζα αποτελείται από άτομα, ενωμένα με χημικούς δεσμούς να σχηματίσουν πιο σύνθετες δομές. Όσο περισσότερα άτομα υπάρχουν σε ένα σώμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του.
Στα περισσότερα πεδία της χημείας, η μάζα θεωρείται ομοιόμορφη και σταθερή διάσταση, αν και στο φυσικός Το κβαντικό έχει θεωρητικά αποδειχθεί ότι δεν είναι απόλυτη τιμή, αλλά ότι αυξάνεται ανάλογα με την ταχύτητα του σώματος, καθώς πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός (σύμφωνα με μελέτες του Albert Einstein και του σχετικότητα).
Σύμφωνα με την προσέγγιση της φυσικής, η μάζα μπορεί να οριστεί με τους εξής τρόπους:
- Αδρανειακή μάζα. Είναι μια ιδιότητα που έχουν τα σώματα, η οποία είναι ότι δεν μπορούν να αλλάξουν την ταχύτητά τους μόνα τους. Η αδρανειακή μάζα δίνει ένα μέτρο της αντίδρασης ενός σώματος σε οποιαδήποτε ασκούμενη δύναμη.
- Βαρυτική μάζα. Είναι μια ιδιότητα των σωμάτων που τα κάνει να έχουν μια βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ τους.
Οι αριθμητικές τιμές της βαρυτικής μάζας και της αδρανειακής μάζας είναι ίδιες, αν και οι φυσικοί τους ορισμοί είναι διαφορετικοί. Γι' αυτό μιλάμε μόνο για μάζα, χωρίς να διευκρινίζουμε σε ποια μάζα αναφέρεται.
Έτσι, εφόσον η μάζα είναι το μέτρο της αδράνειας ενός σώματος (αντίσταση που η ύλη βάζει για να αλλάξει την κατάσταση της σχετικής ηρεμίας ή σχετικής κίνησης), όταν αυξάνεται η ταχύτητα ενός σώματος, αυξάνεται η αδράνειά του και χρειάζεται όλο και περισσότερη ενέργεια για να αλλάξει η κατάσταση της κίνησής σας, δηλαδή, είναι όλο και πιο δύσκολο να αλλάξετε την κατάσταση κίνηση (η αδράνειά του είναι μεγαλύτερη). Δεδομένου ότι η μάζα σχετίζεται με την αδράνεια, λέγεται ότι η μάζα αυξάνεται με την αύξηση της ταχύτητας. Αλλά τίποτα από αυτά δεν σημαίνει ότι όταν ένα σώμα αυξάνει την ταχύτητά του, αυξάνεται η ποσότητα της ύλης που το αποτελείται.
Από την άλλη πλευρά, σύμφωνα με τη χημική προσέγγιση, η μάζα δεν μεταβάλλεται ποτέ κατά τη διάρκεια μιας δεδομένης αντίδρασης, όπως καθορίζεται από το Νόμος διατήρησης της μάζας (ονομάζεται επίσης νόμος Lomonosov-Lavoisier). Έτσι, η ακριβής ποσότητα ύλης που υπήρχε στην αρχή της χημικής αντίδρασης και αυτή που ελήφθη στο τέλος πρέπει να είναι ακριβώς η ίδια, αν και θα οργανωθεί διαφορετικά: κάποια θα έχει αλλάξει κατάσταση, άλλα θα έχουν ανασυγκροτηθεί σε διαφορετικές ενώσεις. , και τα λοιπά.
Στις χημικές επιστήμες, μπορούν να υπολογιστούν διαφορετικές μάζες ανάλογα με την ένωση, το στοιχείο ή τη χρησιμότητα που απαιτεί ο υπολογισμός, για παράδειγμα:
- Ατομική μάζα. Είναι η μάζα ενός ατόμου. Ορίζεται ως η μάζα ενός ισοτόπου του χημικό στοιχείο ταυτόχρονα, και όχι ως η μέση μάζα όλων των ισοτόπων που αποτελούν το χημικό στοιχείο.
- Μοριακή μάζα Είναι η μάζα μιας ουσίας ανά μονάδα ποσότητας ουσίας. Συνήθως εκφράζεται σε kg / mol ή g / mol
- Μοριακή μάζα. Είναι ίσο με τη μοριακή μάζα, αλλά ορίζεται για ένα μόνο μόριο, και όχι για 1 mole μορίων, δηλαδή 1 mole ουσίας, όπως είναι η περίπτωση της μοριακής μάζας. Εκφράζεται σε μονάδες ατομικής μάζας ή kg / mol.
Μονάδες μέτρησης μάζας
Το Διεθνές Σύστημα Βάρης και Μέτρων (SI) προτείνει το κιλό (kg) ως τη θεμελιώδη μονάδα μέτρησης της μάζας, μαζί με τις ισοδύναμες μονάδες του, όπως το γραμμάριο, το χιλιοστόγραμμα κ.λπ. Συνήθως μετριέται χρησιμοποιώντας ζυγαριές, τόσο παραδοσιακές όσο και σύγχρονες ηλεκτρονικές.
Υπάρχει και η μονάδα του κρεατοελιά (ΕΛΙΑ δερματος), χρησιμοποιείται για να αναφέρεται στην ποσότητα της ουσίας με βάση την ποσότητα της σωματίδια συστατικό. Ένας τυφλοπόντικας από οποιαδήποτε ουσία ισούται με την ποσότητα του εαυτού της που περιέχει τόσες στοιχειώδεις μονάδες, όπως π.χ άτομα υπάρχουν σε δώδεκα γραμμάρια άνθρακα-12. Επομένως,
1 mole = 6,0221429 × 1023 στοιχειώδεις μονάδες.
Αυτή η ενότητα είναι θεμελιώδης για τη χημεία, καθώς επιτρέπει τη μελέτη των αντιδράσεων από το ποσοστό των συμμετεχόντων θεμάτων, πολλά από τα οποία δεν μπορούν να σταθμιστούν κανονικά.
Διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους
Αν και στην κοινή ζωή θεωρούνται λίγο πολύ συνώνυμα, η μάζα (m) και το βάρος (p) είναι διαφορετικές ποσότητες. Ενώ η μάζα αναφέρεται στην ποσότητα της ύλης, το βάρος έχει να κάνει με την ένταση με την οποία η εν λόγω ύλη έλκεται από βαρυτικό πεδίο. Επομένως, η μάζα είναι μια περισσότερο ή λιγότερο απόλυτη διάσταση, ενώ το βάρος είναι α δύναμη που θα ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα του μάζα και η απόσταση του σώματος από την αρχή της βαρύτητας.
Ομοίως, το βάρος ως δύναμη μετριέται σε νιούτον (Ν), σε αντίθεση με τη μάζα, και μετριέται με δυναμόμετρο (όργανο μέτρησης δυνάμεων), αντί με ζυγό.
Για παράδειγμα, ένας αστροναύτης με τη διαστημική στολή του καταγράφει μάζα 120 kg και βάρος 1200 N στο Γη, αλλά αφού μεταφερθεί στο Φεγγάρι, όπου υπάρχουν πολύ λιγότερα βαρύτητα, το βάρος του μειώνεται στα 200 N, ενώ η μάζα του παραμένει ανέπαφη.