Hmota je fyzikální vlastnost označující množství hmoty, která má jeden nebo částice. Díky tomu můžeme interagovat s naším prostředím a bez ohledu na to, jak se atomy nebo částice mohou zdát malé nebo zanedbatelné, soudržnost mezi nimi znásobuje její účinky, dokud se nestanou hmatatelnými.

Všechny objekty mají přidruženou hmotnost; některé jsou lehké nebo beztíže, zatímco jiné jsou masivní nebo masivní. Fyzicky má hmota mnoho tajemství, stejně jako četné a vzájemně propojené definice. Na druhé straně, chemicky to není nic víc než opatření, které je třeba vzít v úvahu při provádění průmyslových syntéz nebo při gravimetrických analýzách.

Hmotnost této kamenné želvy je stejná bez ohledu na její postavení ve vesmíru a gravitační sílu, kterou zažívá. Zdroj: fotoerich přes Pixabay.

Podobně se režim a vzorce používané pro výpočet hmotnosti liší v závislosti na uvažovaném jevu (gravitační, elektromagnetické, setrvačné, kvantové atd.); ale nakonec bude jeho hodnota vždy stejná, protože je konstantní v kterémkoli bodě vesmíru (pokud se v procesu část nezmění na energii).

Elektrony, protony, neutrony, atomy, molekuly, planety, hvězdy a galaxie mají hmotnostní hodnotu tvořenou různými typy látek. Kde a jak to vzniklo, jsou otázky, které se fyzika neustále věnuje zkoumání svých odpovědí.

Pojem

Chemikálie

Chemicky je hmotnost množství látky, které určitá látka nebo sloučenina má. S ohledem na katalytické reakce nebo vývoj mezoporézních materiálů nemá větší význam než koncentrace nebo molekulární rozpoznávání; ale ano při jejich výkonu, intermolekulárních interakcích a jejich fyzických vlastnostech. V laboratoři se měří hmotnost pomocí stupnice nebo váhy.

Fyzický

Ačkoli je fyzicky tento koncept v zásadě stejný, masový model má pozoruhodné vlastnosti ve všech svých zákonech. Například, jeho definice podle Newtonova druhého zákona, sestává z odporu to tělo se postaví proti podstoupit zrychlení působením síly.

Čím je tento předmět nebo tělo (velryba) masivnější a „těžší“, tím těžší bude jeho zrychlení v jednom směru ve vesmíru. Opak je u lehkých těl (portfolio).

Kromě toho se hmota chápe jako míra toho, jak moc tělo interaguje s gravitačním polem a jak moc ho může deformovat. Zde přichází to, co je známé hmotností, rozdíl hmotnosti stejného objektu na různých planetách nebo oblastech Kosmu.

Hmota je také v současné době výsledkem interakcí nebo afinit, které částice zažívají pro pole Higgs, které obklopuje celý vesmír.

Vlastnosti těsta

Hmota je rozsáhlá vlastnost, protože závisí na množství hmoty, které je vyjádřeno v gramech (g) nebo kilogramech (kg). Je konstantní, pokud se nepřibližuje k rychlosti světla, takže nezáleží na tom, jak velké pole (gravitační, elektronické, magnetické atd.) S ním experimentujete.

Kromě toho je to skalární množství a jedno ze sedmi základních množství. Hmota umožňuje existenci hmoty jako takové a projevuje všechny její vlastnosti studované fyzikální nebo chemickou analýzou.

Nejmenší známá hmota, pokud jde o chemii, je hmotnost elektronu (9,1 · 10 ^{- 31} kg). Všechny atomy kvůli jejich velmi malé hmotnosti jsou preferovány, aby byly vyjádřeny v jednotkách atomové hmotnosti (amu), jejichž číselné hodnoty jsou rovny gramům s použitím konceptu Avogadroova čísla a molů.

Vlastnosti hmoty v chemii neunikají konvenčním; zatímco ve fyzice, atomová jádra hmoty mohou rozložit uvolňovat propastná množství energie, který vede k neuposlechnutí zákona zachování hmoty.

Vzorec pro hmotnost a jak se počítá

Fyzicky

V závislosti na systému a zákonech, kterými se řídí, lze hmotnost vypočítat z různých vzorců. Například, pokud jde o newtonovskou fyziku, hmotnost se počítá měřením zrychlení, které tělo získává pod měřitelnou silou:

m = F / a

Znalost hmotnosti a zrychlení generovaného gravitací:

m = W / g

Nebo kinetická energie objektu:

m = 2E _c / v ²

Další alternativou je jednoduše znát hustotu objektu a jeho objem:

m = dV

Tímto způsobem lze hmotnost těla snadno spočítat vynásobením jeho hustoty jeho objemem, v případě, že jej nelze umístit na stupnici.

Chemicky

Pokud jde o chemii, hmotnosti se vždy stanoví pomocí váhy po experimentech nebo před experimenty; i když nejsou v zásadě gravimetrické.

Je však zcela běžné spočítat, kolik činidla musí být na váze zváženo, aby se získalo určité množství molů nebo jejich koncentrace, jakmile je rozpuštěno v rozpouštědle. My máme:

M = m / n

Kde M je molární hmotnost, m je hmotnost druhu a n počet molů. Je však také známo, že molarita je:

c = n / V

Protože je znám objem V roztoku, který má být připraven, stejně jako jeho koncentrace c, n je vypočteno a nahrazeno ve vzorci molární hmotnosti, aby se získala hmotnost činidla, které má být zváženo.

Příklady

Titanová hmota

K dispozici je vzorek titanu o objemu 23.000 cm ³. S vědomím, že jeho hustota je 4,506 g / cm3, vypočítejte hmotnost tohoto vzorku.

Vzorec pro hustotu je:

d = m / V

Řešení pro hmotnost máme:

m = dV

Musíte tedy pouze spočítat nahrazením proměnných danými hodnotami:

m = (4,506 g / cm3) (23 000 cm ³)

= 103,638 g nebo 103,64 kg

Hmota dichromanu draselného

Chcete-li připravit 250 ml roztoku dvojchromanu draselného, K ₂ Cr ₂ O ₇, o koncentraci 0,63 M (mol / l). Vypočítejte, kolik K ₂ Cr ₂ O ₇ by se mělo na váze zvážit. Molární hmotnost K ₂ kr ₂ O ₇ je 294,185 g / mol.

Z vzorce

c = n / V

Odstraňujeme krtky:

n = c V

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

= 0.1575 molu K ₂ Cr ₂ O ₇

Znalost molů, které musí být v těchto 250 ml roztoku, s použitím molekulové hmotnosti K ₂ Cr ₂ O _{7, že} se určí, kolik hmotnost odpovídá tomuto množství záležitosti:

M = m / n

m = Mn

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

= 46,3341 g

Z tohoto důvodu, 46.3341 g K ₂ Cr ₂ O ₇ se zváží na váze, se rozpustí a přeneseny do jejich příslušných rozpouštědle na 250 ml balónu být uskutečněna s vodou.

Hmotnost planet sluneční soustavy

• Rtuť (planeta): 3,302 x 10–23 kg.
• Venuše (planeta): 4,8685 x 10ˆ24 kg.
• Země (planeta): 5, 9736 x 10ˆ24 kg.
• Mars (planeta): 6,4185 x 10,23 kg.
• Jupiter (planeta): 1,899 x 10ˆ27 kg.
• Saturn (planeta): 5,6466 x 10–26 kg.
• Uran (planeta): 8,66832 x 10,25 kg.
• Neptun (planeta): 1,0243 x 10–26 kg.
• Pluto (trpasličí planeta): 1 305 +/- 0,0007 x 10–22 kg.

Hmotnost některých satelitů sluneční soustavy

• Měsíc: 7,349 x 10–22 kg.
• Ganymede: 1 482 x 1023 kg.
• Io: 8,94 x 10,22 kg.
• Evropa (Jupiterův satelit): 4,80 x 10ˆ22 kg.
• Titan: 1,345 x 1023 kg.
• Rhea: 2,3166 x 10-21 kg.
• Iapetus: 1,9739 x 10ˆ21 kg.
• Hyperion: 1,08 x 10ˆ19 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.

Množství obleků

• Potápěčský oblek: asi 20 kg.
• Hasičský oblek: mezi 10 kg a 25 kg.
• Astronautský oblek: 130 kg.

Hmota pro dřevoobráběcí nástroje

• Kladivo: mezi 600 g a 2 kg.
• Vápno: 100 g.
• Ruční pila: mezi 500 g a 1 kg.
• Kleště: 500 g.

Hmota míče

• Házená: 450 gr.
• Volejbalový míč: 275 g.
• Basketbalový míč: 600 gr.
• Fotbalový míč: 400 gr.

Množství některých architektonických děl

• Cheopsova pyramida: 5750000 tun.
• Šikmá věž v Pise: 14 700 tun.
• Eiffelova věž: 7300 tun.
• Socha svobody: 225 tun.

Průměrná hmotnost lidí

• Novorozenci: 3, 4 kg.
• 5leté dítě: 18 kg.
• 5letá dívka: 17 kg.
• 15letý chlapec: 47 kg.
• 15letá dívka: 45 kg.
• 30letý muž: 73 kg.
• 30letá žena: 58 kg.

Průměrná hmotnost hudebních nástrojů

• Akustická kytara: 2,5 kg.
• Elektrická kytara: 3 kg.
• Housle: mezi 440 g a 500 g.
• Violincello: mezi 4 kg a 8 kg
• Klavír: mezi 400 kg a 650 kg.
• Baby klavír: mezi 220 kg a 350 kg.

Průměrná hmotnost elektronických zařízení

• Fotoaparát (neprofesionální): mezi 150 a 250 g.
• Buňka: 100 g.
• Mikrovlnná trouba: 16 kg.
• Přenosný počítač: od 1,5 kg do 3 kg.
• Televize: mezi 12 kg a 30 kg.
• Pračka: mezi 70 kg a 100 kg.

Průměrná hmotnost dopravního prostředku

• Autobus: mezi 11400 kg a 18100 kg.
• Automobil: mezi 1000 kg a 1300 kg.
• Letadlo: 178 750 kg (prázdné) a 397 000 kg (plné)
• Jízdní kolo: mezi 6 kg a 7 kg.
• Motocykl: mezi 80 kg a 93 kg.
• Skateboard: mezi 900 g a 1 500 kg.
• Vlak: mezi 40 a 100 tunami.

Průměrná hmotnost oděvů

• Tričko: 180 gr.
• Džíny: mezi 450 a 550 g.
• Svetr: 350 g.
• Obuv na šaty: mezi 1 kg a 1,3 kg
• Pantofle: 250 g.
• Krátké boty: 400 g.
• Kožené boty: 1 500 gr.
• Pás: 60 g.
• Punčochy: 10 gr.
• Vlněný pytel: 600gr.
• Zimní kabát: 800 g.
• Pulovr: 500 g.
• Legíny: 300 gr.

Průměrná hmotnost některých plodů

• Citron: 40 g.
• Mango: 200 g.
• Oranžová: 125 g.
• Broskev: 100 g.
• Banán: 150 g.
• Jablko: 180 g.
• Hruška: 180 g.
• Rajčata: 150 g.

Průměrná hmotnost nějaké zeleniny

• Mrkev: 80 g.
• Červená řepa: 60 gr.
• Brambor: 150 g.
• Cibule: 100 g.

Průměrná hmotnost některých psů

• Buldok: mezi 18 kg a 25 kg.
• Pudl: 15 kg.
• Carlino mops: mezi 6,3 kg a 10,5 kg.
• Cocker Spanish: mezi 12 kg a 16 kg.
• Dalmatin: mezi 16 kg a 32 kg.
• Německý ovčák: mezi 22 kg a 40 kg.
• Sibiřský vlk: mezi 16 kg a 27 kg.
• Chihuahua: mezi 1,5 a 3 kg.