Kütle ve hacim arasındaki farklar

Tabla de Contenidos

Kütle ve hacim, maddenin birbiriyle yakından bağlantılı iki özelliğidir. Her ikisi de bir sistemin boyutuna veya kapsamına bağlı olan kapsamlı özelliklerdir; her ikisi de büyüklükleri olması, ancak yönleri ve anlamları olmaması anlamında skaler niceliklerdir ve her ikisi de hem günlük yaşamımızda hem de herhangi bir laboratuvarda günlük kullanımdadır. Ancak bunlar, bir nesnenin boyutunu ölçmenin çok farklı iki yoludur.

Kütle ve hacim arasındaki farklar, kavramlarına ve ölçü birimleri olarak bazı özelliklerine göre anlaşılabilir. Ardından, farklı karşılaştırma kriterlerine göre kütle ve hacim arasındaki temel farkları göreceğiz:

Fark 1: Kütle ve hacim farklı kavramlardır.

kütle tanımı

Kütle, bir cisim veya nesnede bulunan miktarını ölçen maddenin bir özelliğidir.

hacim tanımı

Hacim, bir vücut veya nesne tarafından kaplanan üç boyutlu alan miktarının bir ölçüsüdür.

Fark 2: Farklı büyüklük türleridir.

Kütle, mikroskobik bakış açısından, söz konusu sistem içindeki mutlak veya göreli konumlarına bakılmaksızın, bir sistemdeki atomların ve moleküllerin sayısıyla ilgisi olan fiziksel bir büyüklüktür.

Bunun yerine hacim geometrik bir niceliktir ve kütleden daha soyut bir kavramdır. Bir cismin kapladığı alana sığacak belirli geometrik boyutlarda üç boyutlu kübik kutuların sayısı olarak anladığımız (“kullanılabilir alan miktarı” anlamında) boşluk kavramıyla ilgilidir. orada olmasaydı itiraz ederdi.

Fark 3: Farklı sembollerle temsil edilirler.

Kütle, m harfiyle (küçük harf), hacim ise V harfiyle (büyük harf) temsil edilir.

Fark 4: Farklı türde birimlerle ifade edilirler.

Kütle, kilogram (kg), pound (lb) ve gram (g) gibi temel birimlerle ölçülen temel bir fiziksel nicelik olsa da, diğerlerinin yanı sıra hacim, uzunluktan türetilen bir niceliktir. ^{Aslında hacim, uzantının üç boyutlu ifadesidir ve bu nedenle m 3 ,} cm ³ , dm ³ vb. gibi üçüncü kuvvete yükseltilmiş uzunluk birimleriyle ifade edilir.

Hacim genellikle litre (L), mL (mL), mikrolitre (μL) vb. gibi tüm katları ve alt katları ile kapasite birimleriyle ilişkilendirilir, ancak bu, onun bir büyüklük olmaktan çıktığı anlamına gelmez. türev.

Fark 5: Hal değişimlerinde kütle korunur, hacim korunmaz.

Kütle, bir sistemin durumundan tamamen bağımsızdır. -50 °C’de katı halde (buz) 5 g suyumuz varsa ve onu eritirsek, aynı 5 g suyu sadece sıvı halde tutmaya devam edeceğiz. Gaz haline getirsek bile yine aynı 5 gr’a sahip olacağız.

Öte yandan, belirli bir kütleye sahip bir sistemde, içerdiği maddelerin doğasını değiştiren veya değiştiren kimyasal reaksiyonlar meydana gelse bile, sistemin toplam kütlesi sabit kalacaktır. Bunun nedeni, kütlenin çoğu fiziksel ve kimyasal süreçte korunan bir miktar olmasıdır.

Hacim ise sistemi oluşturan parçacıkların çekici ve itici kuvvetleri arasındaki dengeye ve söz konusu parçacıkların termal çalkalanmasına bağlı bir özelliktir. Bu nedenle hacim, sıcaklığın, basıncın ve bir sistemi oluşturan maddelerin kimyasal bileşiminin veya kimyasal doğasının bir fonksiyonu olarak değişir.

^{Örneğin, daha önce sahip olduğumuz aynı 5 gram suyu 4 °C’de ve 1 atm basınçta sıvı halde bulundurursak, 5 cm3’lük} bir hacim kaplar . Öte yandan, bu 5 gram suyu buharlaştırıp 100°C’de ve aynı basınçta gaz haline getirirsek, aynı 5 gram su şimdi yaklaşık 8.500 cm3’lük bir hacim kaplayacak ve hacmi 1.700 kat daha büyük ^olacaktır . ilk olan

Öte yandan, aynı sıcaklık ve basınç koşullarında (4 °C ve 1 atm) 5 g suyu ayrıştırıp gaz halindeki hidrojen ve oksijene dönüştürürsek, bu iki gaz yaklaşık 9.500 cm3’lük bir hacim kaplar ^. .

Kütle ve hacim arasındaki ilişki

Kütle ve hacim arasındaki farklara rağmen, bu iki kapsamlı özellik birbiriyle birleştirilerek iki farklı yoğun özellik elde edilebilir. Bunlar yoğunluk ve özgül hacimdir .

Yoğunluk

Yoğunluk, kütle ve hacim arasındaki ilişkidir. Bir maddenin sabit hacminin kütlesini temsil eder ve aşağıdaki denklemle hesaplanır:

belirli hacim

Yoğunluğun tersidir, dolayısıyla bir sistemin hacmi ile kütlesi arasındaki ilişkiye karşılık gelir. Bu anlamda bir maddenin sabit ve belirli bir kütlesinin hacmini temsil eder ve aşağıdaki eşitlikle hesaplanır:

Yoğunluk ve özgül hacim, aşağıdaki denklemle birbiriyle ilişkilidir: