De massa is een fysieke eigenschap die de hoeveelheid materie aangeeft die een lichaam of deeltje heeft. Dankzij dit kunnen we interactie hebben met onze omgeving, en hoe klein of verwaarloosbaar de atomen of deeltjes ook lijken, de samenhang tussen hen vermenigvuldigt hun effecten totdat ze tastbaar worden.

Alle objecten hebben een bijbehorende massa; sommige zijn licht of gewichtloos, terwijl andere enorm of massief zijn. Fysiek bevat de massa vele geheimen, evenals talrijke en met elkaar verweven definities. Anderzijds is het chemisch gezien niets meer dan een maatregel waarmee rekening moet worden gehouden bij het uitvoeren van industriële syntheses of bij gravimetrische analyses.

De massa van deze stenen schildpad is hetzelfde, ongeacht zijn positie in het universum en de zwaartekracht die hij ervaart. Bron: fotoerich via Pixabay.

Evenzo variëren de modus en formules die worden gebruikt om de massa te berekenen, afhankelijk van het beschouwde fenomeen (zwaartekracht, elektromagnetisch, traagheid, kwantum, enz.); maar uiteindelijk zal de waarde ervan altijd hetzelfde zijn, aangezien het een constante is op elk punt in het heelal (tenzij tijdens het proces een deel wordt omgezet in energie).

Elektronen, protonen, neutronen, atomen, moleculen, planeten, sterren en sterrenstelsels hebben een massawaarde die bestaat uit verschillende soorten materie. Waar en hoe het is ontstaan, zijn vragen waar de natuurkunde zich voortdurend aan wijdt om de antwoorden te onderzoeken.

Concept

Chemisch

Chemisch gezien is massa de hoeveelheid materie die een bepaalde stof of verbinding bezit. Het is niet relevanter dan concentratie of moleculaire herkenning met betrekking tot katalytische reacties of bij de ontwikkeling van mesoporeuze materialen; maar ja in de uitvoering hiervan, de intermoleculaire interacties en hun fysische eigenschappen. In een laboratorium wordt massa gemeten met een weegschaal of balans.

Fysiek

Hoewel het concept fysiek in principe hetzelfde is, heeft het massapatroon in al zijn wetten opmerkelijke kenmerken. De definitie ervan volgens de tweede wet van Newton bestaat bijvoorbeeld uit de weerstand waartegen een lichaam zich verzet om een ​​versnelling te ondergaan onder invloed van een kracht.

Hoe massiever en "zwaarder" dit object of lichaam (een walvis) is, hoe moeilijker het zal zijn om het in één richting in de ruimte te versnellen. Het tegenovergestelde gebeurt met lichtgewicht carrosserieën (een portfolio).

Daarnaast wordt massa begrepen als een maat voor hoeveel een lichaam in wisselwerking staat met een zwaartekrachtveld, en hoeveel het eerste het laatste kan vervormen. Dit is waar wat bekend staat als gewicht komt binnen, het verschil in gewicht van hetzelfde object op verschillende planeten of gebieden van de kosmos.

Massa is ook, meer momenteel, het resultaat van de interacties of affiniteiten die deeltjes ervaren voor het Higgs-veld dat het hele universum omringt.

Eigenschappen van deeg

Massa is een uitgebreide eigenschap, omdat het afhangt van de hoeveelheid materie, die wordt uitgedrukt in eenheden van gram (g) of kilogram (kg). Het is constant zolang het de lichtsnelheid niet nadert, dus het maakt niet uit hoe groot het veld (zwaartekracht, elektronisch, magnetisch, etc.) je ermee experimenteert.

Daarnaast is het een scalaire grootheid en een van de zeven fundamentele grootheden. Massa laat materie als zodanig bestaan ​​en vertoont al zijn kenmerken die zijn bestudeerd door fysische of chemische analyse.

De kleinst bekende massa qua chemie is die van het elektron (9,1 · 10 ^-31 kg). Alle atomen vanwege hun zeer kleine massa worden bij voorkeur uitgedrukt in termen van atomaire massa-eenheden (amu), waarvan de numerieke waarden gelijk zijn aan gram met behulp van het concept van Avogadro's aantal en mollen.

De eigenschappen van de massa in de chemie ontsnappen niet aan het conventionele; terwijl in de natuurkunde de atoomkernen van materie kunnen ontbinden, waarbij er verschrikkelijke hoeveelheden energie vrijkomen, wat leidt tot ongehoorzaamheid aan de wet van behoud van massa.

Formule voor massa en hoe deze wordt berekend

Fysiek

Afhankelijk van het systeem en de wetten die hen beheersen, kan de massa worden berekend op basis van verschillende formules. Wat de Newtoniaanse fysica betreft, wordt massa bijvoorbeeld berekend door de versnelling te meten die een lichaam verkrijgt onder een meetbare kracht:

m = F / a

Het gewicht en de versnelling die door de zwaartekracht worden gegenereerd, kennen:

m = W / g

Of de kinetische energie van het object:

m = 2E _c / v ²

Een ander alternatief is simpelweg de dichtheid van het object kennen, evenals het volume:

m = dV

Op deze manier kan de massa van een lichaam gemakkelijk worden berekend door de dichtheid te vermenigvuldigen met het volume, voor het geval het niet op een schaal kan worden geplaatst.

Chemisch

Wat de scheikunde betreft, worden massa's altijd bepaald met behulp van een balans voor of na experimenten; zelfs als deze niet in wezen gravimetrisch zijn.

Het is echter vrij gebruikelijk om te berekenen hoeveel van een reagens op de weegschaal moet worden afgewogen om een ​​bepaald aantal mol of een concentratie ervan te verkrijgen als het eenmaal is opgelost in een oplosmiddel. Wij hebben:

M = m / n

Waar M de molaire massa is, m de massa van de soort en n het aantal mol. Maar het is ook bekend dat molariteit is:

c = n / V

Aangezien het volume V van de te bereiden oplossing bekend is, evenals de concentratie c, n wordt berekend en gesubstitueerd in de molecuulgewichtsformule om de massa van het te wegen reagens te verkrijgen.

Voorbeelden

Titanium massa

Er is een titaniummonster met een volume van 23.000 cm ³ . Bereken de massa van dit monster, wetende dat de dichtheid 4.506 g / cm³ is.

De formule voor dichtheid is:

d = m / V

Oplossen voor de massa die we hebben:

m = dV

U hoeft dus alleen te berekenen door de variabelen te vervangen door de gegeven waarden:

m = (4.506 g / cm³) (23.000 cm ³ )

= 103,638 g of 103,64 kg

Kaliumdichromaatmassa

U wilt 250 ml van een oplossing van kaliumdichromaat, K ₂ Cr ₂ O ₇ , bereiden met een concentratie van 0,63 M (mol / L). Bereken hoeveel K ₂ Cr ₂ O ₇ op de balans moet worden gewogen. Het molecuulgewicht van K ₂ Cr ₂ O ₇ is 294,185 g / mol.

Van de formule

c = n / V

We verwijderen de moedervlekken:

n = c V

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

= 0,1575 mol K ₂ Cr ₂ O ₇

Als we weten hoeveel mol er in die 250 milliliter oplossing moet zitten, met behulp van de molaire massa van K ₂ Cr ₂ O _7, wordt bepaald hoeveel massa overeenkomt met deze hoeveelheid materie:

M = m / n

m = Mn

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

= 46,3341 g

Daarom wordt 46,3341 gram K ₂ Cr ₂ O ₇ op de weegschaal gewogen , opgelost en in hun respectievelijke oplosmiddel overgebracht naar een ballon van 250 ml om tenslotte met water te worden aangevuld.

Massa van de planeten van het zonnestelsel

• Mercurius (planeet): 3.302 x 10ˆ23 kg.
• Venus (planeet): 4,8685 x 10ˆ24 kg.
• Aarde (planeet): 5, 9736 x 10ˆ24 kg.
• Mars (planeet): 6,4185 x 10ˆ23 kg.
• Jupiter (planeet): 1.899 x 10ˆ27 kg.
• Saturnus (planeet): 5.6846 x 10ˆ26 kg.
• Uranus (planeet): 8,6832 x 10-25 kg.
• Neptunus (planeet): 1.0243 x 10ˆ26 kg.
• Pluto (dwergplaneet): 1.305 +/- 0.0007 x 10ˆ22 kg.

Massa van enkele satellieten van het zonnestelsel

• Maan: 7.349 x 10ˆ22 kg.
• Ganymedes: 1.482 x 10ˆ23 kg.
• Io: 8,94 x 10ˆ22 kg.
• Europa (de satelliet van Jupiter): 4,80 x 10ˆ22 kg.
• Titaan: 1.345 x 10ˆ23 kg.
• Rhea: 2,3166 x 10-21 kg.
• Iapetus: 1,9739 x 10ˆ21 kg.
• Hyperion: 1,08 x 10ˆ19 kg.
• Encaladus: 1,08 x 10ˆ20 kg.
• Mimas: 3.752 x 10ˆ19 kg.
• Ariel: 1,35 x 10ˆ21 kg.
• Titania: 3.526 x 10ˆ21 kg.
• Oberon: 3.014 x 10ˆ21 kg.

Massa van pakken

• Duikpak: ongeveer 20 kg.
• Brandweerpak: tussen 10 kg en 25 kg.
• Astronautenpak: 130 kg.

Massa van houtbewerkingsgereedschap

• Hamer: tussen 600 gr en 2 kg.
• Limoen: 100 gr.
• Handzaag: tussen 500 gr en 1 kg.
• Tang: 500 gr.

Bal massa

• Handbalbal: 450 gr.
• Volleybalbal: 275 gr.
• Basketbalbal: 600 gr.
• Voetbal: 400 gr.

Massa van enkele architectonische werken

• Cheops Pyramid: 5750000 ton.
• Scheve Toren van Pisa: 14.700 ton.
• Eiffeltoren: 7300 ton.
• Vrijheidsbeeld: 225 ton.

Gemiddelde massa van mensen

• Pasgeboren baby's: 3, 4 kg.
• 5-jarig kind: 18 kg.
• 5-jarig meisje: 17 kg.
• 15-jarige jongen: 47 kg.
• 15-jarig meisje: 45 kg.
• 30-jarige man: 73 kg.
• 30-jarige vrouw: 58 kg.

Gemiddelde massa muziekinstrumenten

• Akoestische gitaar: 2,5 kg.
• Elektrische gitaar: 3 kg.
• Viool: tussen 440 gr en 500 gr.
• Violincello: tussen 4 kg en 8 kg
• Vleugel: tussen 400 kg en 650 kg.
• Babyvleugel: tussen 220 kg en 350 kg.

Gemiddelde massa elektronische apparaten

• Camera (niet-professioneel): tussen 150 gr en 250 gr.
• Cel: 100 gr.
• Magnetron: 16 kg.
• Laptop: tussen 1,5 kg en 3 kg.
• Televisie: tussen 12 kg en 30 kg.
• Wasmachine: tussen 70 kg en 100 kg.

Gemiddelde massa vervoermiddel

• Bus: tussen 11400 kg en 18100 kg.
• Auto: tussen 1000 kg en 1300 kg.
• Vliegtuig: 178.750 kg (leeg) en 397.000 kg (vol)
• Fiets: tussen 6 kg en 7 kg.
• Motorfiets: tussen 80 kg en 93 kg.
• Skateboard: tussen 900 gr en 1.500 kg.
• Trein: tussen 40 en 100 ton.

Gemiddelde massa kledingstukken

• T-shirt: 180 gr.
• Jeans: tussen 450 gr en 550 gr.
• Trui: 350 gr.
• Nette schoenen: tussen 1 kg en 1,3 kg
• Pantoffels: 250 gr.
• Korte laarzen: 400 gr.
• Leren laarzen: 1.500 gr.
• Riem: 60 gr.
• Kousen: 10 gr.
• Wollen zak: 600gr.
• Winterjas: 800 gr.
• Trui: 500 gr.
• Legging: 300 gr.

Gemiddelde massa van sommige vruchten

• Citroen: 40 gr.
• Mango: 200 gr.
• Oranje: 125 gr.
• Perzik: 100 gr.
• Banaan: 150 gr.
• Appel: 180 gr.
• Peer: 180 gr.
• Tomaat: 150 gr.

Gemiddelde massa van sommige groenten

• Wortel: 80 gr.
• Rode biet: 60 gr.
• Aardappel: 150 gr.
• Uien: 100 gr.

Gemiddelde massa van sommige honden

• Bulldog: tussen 18 kg en 25 kg.
• Poedel: 15 kg.
• Carlino-mops: tussen 6,3 kg en 10,5 kg.
• Cocker Spaans: tussen 12 kg en 16 kg.
• Dalmatiër: tussen 16 kg en 32 kg.
• Duitse herder: tussen 22 kg en 40 kg.
• Siberische wolf: tussen 16 kg en 27 kg.
• Chihuahua: tussen 1,5 en 3 kg.