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Masse und Volumen sind zwei Eigenschaften von Materie, die eng miteinander verknüpft sind. Beides sind umfangreiche Eigenschaften, die von der Größe oder dem Umfang einer Anlage abhängen; beide sind skalare Größen in dem Sinne, dass sie eine Größe, aber keine Richtung und Bedeutung haben, und beide werden sowohl in unserem täglichen Leben als auch in jedem Labor verwendet. Dies sind jedoch zwei sehr unterschiedliche Arten, die Größe eines Objekts zu messen.
Die Unterschiede zwischen Masse und Volumen können anhand ihrer Konzepte und einiger ihrer Eigenschaften als Maßeinheiten verstanden werden. Als nächstes sehen wir die Hauptunterschiede zwischen Masse und Volumen basierend auf verschiedenen Vergleichskriterien:
Unterschied 1: Masse und Volumen sind unterschiedliche Konzepte.
Massendefinition
Masse ist eine Eigenschaft von Materie, die die Menge davon misst, die in einem Körper oder Objekt enthalten ist.
Volumendefinition
Das Volumen ist ein Maß für die Menge an dreidimensionalem Raum, die von einem Körper oder Objekt eingenommen wird.
Unterschied 2: Es handelt sich um verschiedene Arten von Größen.
Masse ist eine physikalische Größe, die aus mikroskopischer Sicht mit der Anzahl der in einem System enthaltenen Atome und Moleküle zu tun hat, unabhängig von ihrer absoluten oder relativen Position innerhalb dieses Systems.
Stattdessen ist Volumen eine geometrische Größe und ein abstrakteres Konzept als Masse. Es ist verwandt mit dem Begriff des Raums (im Sinne von „Menge des verfügbaren Raums“), den wir als die Anzahl dreidimensionaler kubischer Kästen mit bestimmten geometrischen Abmessungen verstehen, die an die Stelle des von einem Körper eingenommenen Raums passen würden oder Objekt, wenn es nicht da wäre.
Unterschied 3: Sie werden durch unterschiedliche Symbole dargestellt.
Die Masse wird durch den Buchstaben m (Kleinbuchstabe) dargestellt, während das Volumen durch den Buchstaben V (Großbuchstabe) dargestellt wird.
Unterschied 4: Sie werden in verschiedenen Arten von Einheiten ausgedrückt.
Während die Masse eine grundlegende physikalische Größe ist, die unter anderem in grundlegenden Einheiten wie Kilogramm (kg), Pfund (lb) und Gramm (g) gemessen wird, ist das Volumen eine von der Länge abgeleitete Größe. Tatsächlich ist das Volumen der Ausdruck der Ausdehnung in drei Dimensionen und wird daher in Längeneinheiten ausgedrückt, die in die dritte Potenz erhoben werden, wie z. B. m 3 , cm 3 , dm 3 usw.
Volumen wird oft mit Kapazitätseinheiten mit all ihren Vielfachen und Unterteilen wie Liter (L), ml (ml), Mikroliter (μl) usw. in Verbindung gebracht, aber das bedeutet nicht, dass es keine Größe mehr ist. Derivat.
Unterschied 5: Masse bleibt bei Zustandsänderungen erhalten, Volumen nicht.
Die Masse ist völlig unabhängig vom Zustand eines Systems. Wenn wir 5 g Wasser in festem Zustand (Eis) bei –50 °C haben und es schmelzen, haben wir weiterhin die gleichen 5 g Wasser, nur in flüssigem Zustand. Selbst wenn wir es in den gasförmigen Zustand bringen, haben wir immer noch die gleichen 5 g.
Andererseits bleibt die Gesamtmasse des Systems konstant, selbst wenn in einem System mit einer bestimmten Masse chemische Reaktionen stattfinden, die die Natur der darin enthaltenen Substanzen modifizieren oder verändern. Dies liegt daran, dass die Masse in den meisten physikalischen und chemischen Prozessen eine Erhaltungsgröße ist.
Andererseits ist das Volumen eine Eigenschaft, die vom Gleichgewicht zwischen den Anziehungs- und Abstoßungskräften der Teilchen, die ein System bilden, und von der thermischen Bewegung dieser Teilchen abhängt. Aus diesem Grund variiert das Volumen in Abhängigkeit von Temperatur, Druck und der chemischen Zusammensetzung bzw. der chemischen Natur der Stoffe, aus denen ein System besteht.
Wenn wir zum Beispiel die gleichen 5 Gramm Wasser haben, die wir vorher in flüssigem Zustand bei 4 °C und 1 atm Druck hatten, nimmt es ein Volumen von 5 cm 3 ein . Wenn wir andererseits diese 5 Gramm Wasser verdampfen und sie bei 100 °C und demselben Druck in einen gasförmigen Zustand überführen, nehmen dieselben 5 Gramm Wasser jetzt etwa 8.500 cm 3 ein , ein Volumen, das 1.700-mal größer ist als das anfängliche.
Zersetzen wir andererseits die 5 g Wasser und wandeln sie unter den gleichen Temperatur- und Druckbedingungen (4 °C und 1 atm) in gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff um, nehmen diese beiden Gase ein Volumen von fast 9.500 cm 3 ein .
Die Beziehung zwischen Masse und Volumen
Trotz der Unterschiede zwischen Masse und Volumen können diese beiden umfangreichen Eigenschaften miteinander kombiniert werden, um zwei verschiedene intensive Eigenschaften zu erhalten. Dies sind die Dichte und das spezifische Volumen .
Dichte
Die Dichte ist das Verhältnis zwischen Masse und Volumen. Sie stellt die Masse eines festen Volumens eines Stoffes dar und wird anhand der folgenden Gleichung berechnet:
bestimmtes Volumen
Sie ist der Kehrwert der Dichte, entspricht also dem Verhältnis zwischen Volumen und Masse eines Systems. In diesem Sinne stellt es das Volumen einer festen und bestimmten Masse eines Stoffes dar und wird mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet:
Dichte und spezifisches Volumen stehen in Beziehung zueinander durch die folgende Gleichung:
Zusammenfassung der Unterschiede zwischen Masse und Volumen
| Kriterium | Masse | Volumen |
| Konzept | Ein Maß für die Menge an Materie in einem Körper oder Objekt. | Ein Maß für den Raum, den ein Körper oder Objekt einnimmt, oder ein Maß für seine dreidimensionale Ausdehnung. |
| Symbol | M | v |
| Größentyp | Physikalische Größe. | geometrische Größe |
| Einheiten | Es wird in grundlegenden Einheiten gemessen, einschließlich: kg, g, lb, Oz usw. | Sie wird in abgeleiteten Einheiten gemessen, insbesondere in Längeneinheiten in Kubik: m 3 , cm 3 , mm 3 , ft 3 usw. |
| Erhaltung | Sie bleibt erhalten, unabhängig vom Zustand eines Systems. | Variiert je nach Zustand des Systems. |
Verweise
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