Hmota je fyzikálna vlastnosť označujúce množstvo hmoty, ktorá má jeden alebo častice. Vďaka nemu môžeme interagovať s prostredím a bez ohľadu na to, ako sa môžu atómy alebo častice javiť malé alebo zanedbateľné, súdržnosť medzi nimi znásobuje jeho účinky, až kým sa nestanú hmatateľnými.

Všetky objekty majú priradenú hmotnosť; niektoré sú ľahké alebo beztiaže, zatiaľ čo iné sú masívne alebo masívne. Hmota má fyzicky veľa tajomstiev, ako aj početné a vzájomne prepojené definície. Na druhej strane, chemicky to nie je nič iné ako opatrenie, ktoré sa má zohľadniť pri vykonávaní priemyselných syntéz alebo pri gravimetrických analýzach.

Hmotnosť tejto kamennej korytnačky je rovnaká bez ohľadu na jej polohu vo vesmíre a gravitačnú silu, ktorú prežíva. Zdroj: fotoerich via Pixabay.

Podobne sa režim a vzorce použité na výpočet hmotnosti líšia v závislosti od uvažovaného javu (gravitačný, elektromagnetický, zotrvačný, kvantový atď.); ale nakoniec bude jeho hodnota vždy rovnaká, pretože je konštantná v akomkoľvek bode vo vesmíre (pokiaľ sa v tomto procese časť nezmení na energiu).

Elektróny, protóny, neutróny, atómy, molekuly, planéty, hviezdy a galaxie majú hmotnostnú hodnotu tvorenú rôznymi druhmi látok. Kde a ako to vzniklo, sú otázky, ktoré sa fyzika neustále venuje skúmaniu jej odpovedí.

pojem

chemický

Chemicky je hmotnosť množstvo látky, ktoré určitá látka alebo zlúčenina má. Pokiaľ ide o katalytické reakcie alebo vývoj mezoporéznych materiálov, nemá väčší význam ako koncentrácia alebo molekulárne rozpoznávanie; ale áno, pokiaľ ide o ich uskutočnenie, intermolekulárne interakcie a ich fyzikálne vlastnosti. V laboratóriu sa hmotnosť meria pomocou stupnice alebo váhy.

fyzický

Aj keď je fyzicky tento koncept v zásade rovnaký, masový model má pozoruhodné vlastnosti vo všetkých svojich zákonoch. Napríklad, jeho definícia podľa Newtonovho druhého zákona spočíva v odpore, ktorému je telo proti akcelerácii pôsobením sily.

Čím je tento predmet alebo telo (veľryba) mohutnejší a „ťažší“, tým ťažšie bude jeho zrýchlenie v jednom smere v priestore. Opak je u ľahkých tiel (portfólio).

Okrem toho sa masa chápe ako miera toho, do akej miery telo interaguje s gravitačným poľom a do akej miery ho môže deformovať. Toto je miesto, kde prichádza to, čo je známe hmotnosťou, rozdiel hmotnosti toho istého objektu na rôznych planétach alebo regiónoch Kozmu.

Hmota je v súčasnej dobe tiež výsledkom interakcií alebo príbuzností, ktoré častice zažívajú pre pole Higgs, ktoré obklopuje celý vesmír.

Vlastnosti cesta

Hmota je rozsiahla vlastnosť, pretože závisí od množstva látky, ktorá sa vyjadruje v gramoch (g) alebo kilogramoch (kg). Je konštantný, pokiaľ sa nepribližuje k rýchlosti svetla, takže nezáleží na tom, aké veľké pole (gravitačné, elektronické, magnetické atď.) S ním experimentujete.

Okrem toho je to skalárne množstvo a jedno zo siedmich základných množstiev. Hmota umožňuje existenciu hmoty ako takej a vykazuje všetky jej vlastnosti študované fyzikálnou alebo chemickou analýzou.

Pokiaľ ide o chémiu, najmenšia známa hmotnosť je hmotnosť elektrónu (9,1 · 10 - ³¹ kg). Všetky atómy sa vďaka svojej veľmi malej hmotnosti prednostne vyjadrujú v jednotkách atómovej hmotnosti (amu), ktorých číselné hodnoty sa rovnajú gramom pri použití konceptu Avogadrovho čísla a molov.

Vlastnosti hmoty v chémii neunikajú konvenčným; zatiaľ čo vo fyzike sa môžu atómové jadrá hmoty rozkladať a uvoľňovať tak priepastné množstvo energie, čo vedie k porušovaniu zákona zachovania hmoty.

Vzorec pre hmotnosť a ako sa vypočíta

Fyzicky

V závislosti od systému a zákonov, ktorými sa riadia, sa hmotnosť môže vypočítať z rôznych vzorcov. Napríklad, čo sa týka newtonovskej fyziky, hmotnosť sa vypočíta zmeraním zrýchlenia, ktoré telo získava pod merateľnou silou:

m = F / a

Poznať hmotnosť a zrýchlenie spôsobené gravitáciou:

m = W / g

Alebo kinetická energia objektu:

m = 2E _c / v ²

Inou alternatívou je jednoducho poznať hustotu objektu, ako aj jeho objem:

m = dV

Týmto spôsobom sa hmota tela ľahko vypočíta vynásobením jeho hustoty jeho objemom v prípade, že sa nemôže umiestniť na stupnici.

chemicky

Pokiaľ ide o chémiu, hmotnosti sa vždy určujú pomocou váhy po experimentoch alebo pred nimi; aj keď nie sú v podstate gravimetrické.

Je však celkom bežné vypočítať, koľko činidla musí byť na váhe odvážené, aby sa získalo určité množstvo mólov alebo rovnaká koncentrácia, akonáhle je rozpustená v rozpúšťadle. Máme:

M = m / n

Kde M je molárna hmotnosť, m je hmotnosť druhu a n počet mólov. Je však tiež známe, že molarita je:

c = n / V

Pretože je známy objem V roztoku, ktorý sa má pripraviť, ako aj jeho koncentrácia c, n sa vypočíta a nahradí vo vzorci molekulovej hmotnosti, aby sa získala hmotnosť váženého činidla.

Príklady

Titánová hmota

K dispozícii je vzorka titánu s objemom 23.000 cm ³ . S vedomím, že jeho hustota je 4,506 g / cm3, vypočítajte hmotnosť tejto vzorky.

Vzorec pre hustotu je:

d = m / V

Riešenie hmoty máme:

m = dV

Preto stačí vypočítať iba nahradením premenných danými hodnotami:

m = (4.506 g / cm) (23,000 cm ³ )

= 103,638 g alebo 103,64 kg

Hmota dichrómanu draselného

Ak chcete pripraviť 250 ml roztoku dvojchrómanu draselného, K ₂ Cr ₂ O ₇ , s koncentráciou 0,63 M (mol / l). Vypočítajte, koľko K ₂ Cr ₂ O ₇ by sa malo na váhe odvážiť. Molová hmotnosť K ₂ Kr ₂ O ₇ je 294,185 g / mol.

Z vzorca

c = n / V

Odstraňujeme krtky:

n = c V

= (0,63 M) (0,250 I)

= 0.1575 móle K ₂ Cr ₂ O ₇

Znalosť molí, ktoré musia byť v týchto 250 ml roztoku, s použitím molekulovej hmotnosti K ₂ Cr ₂ O _{7, že} sa určí, koľko hmotnosť zodpovedá tomuto množstvu záležitosti:

M = m / n

m = Mn

= (294,185 g / mol) (0,1575 mol K ₂ Cr ₂ O ₇ )

= 46,3351 g

Z tohto dôvodu, 46.3341 g K ₂ Cr ₂ O ₇ sa zváži na váhe , sa rozpustí a prenesené do ich príslušných rozpúšťadle na 250 ml balóna byť uskutočnená s vodou.

Hmotnosť planét slnečnej sústavy

• Ortuť (planéta): 3,302 x 10,23 kg.
• Venuša (planéta): 4,8685 x 10 - 24 kg.
• Zem (planéta): 5, 9736 x 10-24 kg.
• Mars (planéta): 6,4185 x 10,23 kg.
• Jupiter (planéta): 1,899 x 10 - 27 kg.
• Saturn (planéta): 5 686 x 10 - 26 kg.
• Urán (planéta): 8,6832 x 10,25 kg.
• Neptún (planéta): 1,0243 x 10–26 kg.
• Pluto (planéta trpaslíka): 1 305 +/- 0,0007 x 10–22 kg.

Hmotnosť niektorých satelitov slnečnej sústavy

• Mesiac: 7,349 x 10,22 kg.
• Ganymede: 1 482 x 1023 kg.
• Io: 8,94 x 10,22 kg.
• Europa (Jupiterov satelit): 4,80 x 10ˆ22 kg.
• Titan: 1,345 x 1023 kg.
• Rhea: 2,3166 x 10-21 kg.
• Iapetus: 1,9739 x 10-21 kg.
• Hyperion: 1,08 x 10,19 kg.
• Encaladus: 1,08 x 10 - 20 kg.
• Mimas: 3,752 x 10ˆ19 kg.
• Ariel: 1,35 x 10 - 21 kg.
• Titania: 3 526 x 10 - 21 kg.
• Oberon: 3,014 x 10,21 kg.

Množstvo oblekov

• Potápačský oblek: asi 20 kg.
• Hasičský oblek: medzi 10 kg a 25 kg.
• Astronautský oblek: 130 kg.

Hmotnosť drevárskych nástrojov

• Kladivo: medzi 600 g a 2 kg.
• Vápno: 100 g.
• Ručná píla: medzi 500 g a 1 kg.
• Kliešte: 500 g.

Hmotnosť lopty

• Hádzaná: 450 g.
• Volejbalová lopta: 275 g.
• Basketbalová lopta: 600 g.
• Futbalová lopta: 400 gr.

Množstvo niektorých architektonických diel

• Cheopsova pyramída: 5750000 ton.
• Šikmá veža v Pise: 14 700 ton.
• Eiffelova veža: 7300 ton.
• Socha slobody: 225 ton.

Priemerná hmotnosť ľudí

• Novorodenci: 3, 4 kg.
• 5-ročné dieťa: 18 kg.
• 5-ročné dievča: 17 kg.
• 15-ročný chlapec: 47 kg.
• 15-ročné dievča: 45 kg.
• 30-ročný muž: 73 kg.
• 30-ročná žena: 58 kg.

Priemerná hmotnosť hudobných nástrojov

• Akustická gitara: 2,5 kg.
• Elektrická gitara: 3 kg.
• Husle: medzi 440 a 500 grammi.
• Violincello: medzi 4 kg a 8 kg
• Grand piano: medzi 400 kg a 650 kg.
• Detské klavír: medzi 220 kg a 350 kg.

Priemerná hmotnosť elektronických zariadení

• Kamera (neprofesionálna): medzi 150 a 250 gr.
• Bunka: 100 g.
• Mikrovlnná rúra: 16 kg.
• Prenosný počítač: od 1,5 kg do 3 kg.
• Televízia: od 12 kg do 30 kg.
• Práčka: medzi 70 kg a 100 kg.

Priemerná hmotnosť dopravného prostriedku

• Autobus: od 1 800 kg do 18 100 kg.
• Automobil: medzi 1000 kg a 1300 kg.
• Lietadlo: 178 750 kg (prázdne) a 397 000 kg (plné)
• Bicykel: od 6 kg do 7 kg.
• Motocykel: od 80 kg do 93 kg.
• Skateboard: medzi 900 g a 1 500 kg.
• Vlak: medzi 40 a 100 tonami.

Priemerná hmotnosť odevov

• Tričko: 180 gr.
• Rifle: medzi 450 g a 550 g.
• Sveter: 350 g.
• Topánky na šaty: medzi 1 kg a 1,3 kg
• Papuče: 250 g.
• Krátke čižmy: 400 g.
• Kožené čižmy: 1500 g.
• Pás: 60 g.
• Pančuchy: 10 gr.
• Vlnené vrece: 600gr.
• Zimná srsť: 800 g.
• Pulovr: 500 g.
• Legíny: 300 gr.

Priemerná hmotnosť niektorých druhov ovocia

• Citrón: 40 g.
• Mango: 200 g.
• Oranžová: 125 g.
• Broskyňa: 100 g.
• Banán: 150 g.
• Jablko: 180 g.
• Hruška: 180 g.
• Paradajka: 150 g.

Priemerná hmotnosť niektorých druhov zeleniny

• Mrkva: 80 g.
• Červená repa: 60 g.
• Zemiaky: 150 g.
• Cibuľa: 100 g.

Priemerná hmotnosť niektorých psov

• Buldog: medzi 18 kg a 25 kg.
• Pudel: 15 kg.
• Carlino mops: medzi 6,3 kg a 10,5 kg.
• Cocker Spanish: medzi 12 kg a 16 kg.
• Dalmatín: medzi 16 kg a 32 kg.
• Nemecký ovčiak: medzi 22 kg a 40 kg.
• Sibírsky vlk: medzi 16 kg a 27 kg.
• Čivava: od 1,5 do 3 kg.