เราอธิบายแนวคิดของมวลจากวิชาเคมีและหน่วยวัดของมวลคืออะไร อีกทั้งความแตกต่างระหว่างน้ำหนักและมวล
มวลในวิชาเคมีคืออะไร?
ใน เคมี, มวล (m) หมายถึงปริมาณของสสารที่ร่างกายมีอยู่หรือในกรณีของ ปฏิกิริยาเคมี, จำนวนจำเพาะของ วัตถุ ที่ประกอบด้วยแต่ละรีเอเจนต์หรือผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง
ร่างกายทั้งหมดมีมวลไม่ว่าจะอยู่ในสถานะ แข็ง, ของเหลว หรือ ก๊าซและมวลนี้ประกอบด้วยอะตอมที่เข้าร่วมโดย การเชื่อมโยงทางเคมี เพื่อสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น ยิ่งมีอะตอมในร่างกายมากเท่าใด มวลของมันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ในสาขาเคมีส่วนใหญ่ มวลถือเป็นมิติที่สม่ำเสมอและคงที่ แม้ว่าใน ทางกายภาพ ทฤษฎีควอนตัมแสดงให้เห็นแล้วว่าไม่ใช่ค่าสัมบูรณ์ แต่จะเพิ่มขึ้นตามความเร็วของร่างกายเมื่อเข้าใกล้ ความเร็วของแสง (จากการศึกษาของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ และ สัมพัทธภาพ).
ตามแนวทางฟิสิกส์ มวลสามารถกำหนดได้ดังนี้:
- มวลเฉื่อย มันเป็นคุณสมบัติที่ร่างกายมีคือไม่สามารถเปลี่ยนความเร็วได้ด้วยตัวเอง มวลเฉื่อยเป็นตัววัดปฏิกิริยาของร่างกายต่อแรงกระทำใดๆ
- มวลความโน้มถ่วง มันเป็นคุณสมบัติของวัตถุที่ทำให้พวกมันมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วง
ค่าตัวเลขของมวลโน้มถ่วงและมวลเฉื่อยเท่ากันแม้ว่าคำจำกัดความทางกายภาพจะต่างกัน นั่นคือเหตุผลที่เราพูดถึงมวลเท่านั้น โดยไม่ได้ระบุว่ามันหมายถึงมวลใด
ดังนั้น เนื่องจากมวลเป็นตัววัดความเฉื่อยของร่างกาย (ความต้านทานที่สสารทำให้สถานะการพักหรือการเคลื่อนที่สัมพัทธ์เปลี่ยนแปลง) เมื่อความเร็วของร่างกายเพิ่มขึ้น ความเฉื่อยของมันจะเพิ่มขึ้นและต้องการพลังงานมากขึ้นในการเปลี่ยนแปลง สถานะการเคลื่อนไหวของคุณ นั่นคือ มันยากขึ้นเรื่อยๆ ที่จะเปลี่ยนสถานะของคุณ ความเคลื่อนไหว (ความเฉื่อยของมันมากกว่า). เนื่องจากมวลสัมพันธ์กับความเฉื่อย จึงกล่าวกันว่ามวลเพิ่มขึ้นตามความเร็วที่เพิ่มขึ้น แต่สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าเมื่อร่างกายเพิ่มความเร็ว ปริมาณของสสารที่ก่อตัวขึ้นจะเพิ่มขึ้น
ในทางกลับกัน ตามวิธีการทางเคมี มวลไม่เคยแปรผันระหว่างปฏิกิริยาที่กำหนด ตามที่กำหนดโดย กฎการอนุรักษ์มวล (เรียกอีกอย่างว่ากฎหมาย Lomonosov-Lavoisier) ดังนั้น ปริมาณที่แน่นอนของสสารที่มีในตอนเริ่มต้นของปฏิกิริยาเคมีและที่ได้รับในตอนท้ายจะต้องเท่ากันทุกประการ แม้ว่าจะถูกจัดระเบียบต่างกัน: บางส่วนจะเปลี่ยนสถานะ บางส่วนจะจัดกลุ่มใหม่เป็นสารประกอบต่างๆ ฯลฯ
ในวิทยาศาสตร์เคมี มวลที่แตกต่างกันสามารถคำนวณได้ขึ้นอยู่กับสารประกอบ ธาตุ หรืออรรถประโยชน์ที่ต้องการในการคำนวณ เช่น
- มวลอะตอม. มันคือมวลของอะตอม มันถูกกำหนดให้เป็นมวลของไอโซโทปของ องค์ประกอบทางเคมี ในเวลาเดียวกัน และไม่ใช่มวลเฉลี่ยของไอโซโทปทั้งหมดที่ประกอบเป็นองค์ประกอบทางเคมี
- มวลกราม คือมวลของสารต่อหน่วยปริมาณของสาร มักจะแสดงเป็น kg / mol หรือ g / mol
- มวลโมเลกุล มีค่าเท่ากับมวลโมลาร์ แต่ถูกกำหนดไว้สำหรับมวลเดียว โมเลกุลและไม่ใช่สำหรับโมเลกุล 1 โมล นั่นคือ สสาร 1 โมล เช่นเดียวกับมวลโมลาร์ มันถูกแสดงในหน่วยมวลอะตอมหรือกิโลกรัม / โมล
หน่วยวัดมวล
ระบบการวัดน้ำหนักระหว่างประเทศ (SI) เสนอให้กิโลกรัม (กก.) เป็นหน่วยพื้นฐานของการวัดมวลร่วมกับหน่วยเทียบเท่า เช่น กรัม มิลลิกรัม เป็นต้น โดยปกติแล้วจะวัดโดยใช้ตาชั่ง ทั้งแบบกระทะทั่วไปและแบบอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่
นอกจากนี้ยังมีหน่วยของไฝ (ตุ่น) ใช้เพื่ออ้างถึงปริมาณของสารตามปริมาณของมัน อนุภาค รัฐธรรมนูญ โมลใด ๆ สาร เท่ากับปริมาณของตัวมันเองที่มีหน่วยธาตุมากมาย เช่น อะตอม มีคาร์บอน-12 อยู่สิบสองกรัม ดังนั้น,
1 โมล = 6.0221429 × 1023 หน่วยธาตุ
หน่วยนี้เป็นพื้นฐานสำหรับวิชาเคมี เนื่องจากช่วยให้ศึกษาปฏิกิริยาจาก สัดส่วน ของอาสาสมัครที่เข้าร่วม ซึ่งหลายคนไม่สามารถชั่งน้ำหนักได้ตามปกติ
ความแตกต่างระหว่างมวลและน้ำหนัก
แม้ว่าในชีวิตทั่วไปจะถือว่ามีความหมายเหมือนกันมากหรือน้อย แต่มวล (m) และน้ำหนัก (p) เป็นปริมาณที่แตกต่างกัน ในขณะที่มวลหมายถึงปริมาณของสสาร น้ำหนักเกี่ยวข้องกับความเข้มที่สสารดังกล่าวดึงดูดโดย สนามโน้มถ่วง. ดังนั้น มวลจึงเป็นมิติสัมบูรณ์ไม่มากก็น้อย ในขณะที่น้ำหนักคือ a บังคับ ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามปริมาณของ มวล และระยะทางที่ร่างกายอยู่ห่างจากจุดกำเนิดของแรงโน้มถ่วง
ในทำนองเดียวกัน น้ำหนักที่เป็นแรงวัดเป็นนิวตัน (N) ซึ่งต่างจากมวล และวัดด้วยไดนาโมมิเตอร์ (เครื่องมือสำหรับวัดแรง) แทนที่จะเป็นเครื่องชั่ง
ตัวอย่างเช่น นักบินอวกาศในชุดอวกาศของเขาบันทึกมวล 120 กก. และน้ำหนัก 1200 นิวตันบน โลกแต่หลังจากถูกขนส่งไปยัง ดวงจันทร์, ที่มีมากน้อย แรงโน้มถ่วง, น้ำหนักของมันลดลงเหลือ 200 N ในขณะที่มวลของมันยังคงไม่บุบสลาย