Молярная масса

Как пересчитать содержание по массе

Содержание вещества по массе — это отношение массы интересующего нас вещества к общей массе данной смеси. Обычно выражается в процентах. Для пересчета массовых долей нужно знать массовую долю исходного вещества и массу смеси.

Допустим, у нас есть 10 г сырья, содержащего 25% вещества А, и нам нужно узнать, сколько А содержится в 100 г сырья. Для начала, вычислим массу А в 10 г сырья: 10 г x 0,25 = 2,5 г А.

Теперь нам нужно пересчитать массу А на 100 г сырья. Для этого воспользуемся пропорцией:

масса А / масса всего сырья = x / 100 г

Заменим известные значения:

2,5 г / 10 г = x / 100 г

Решим уравнение относительно x:

x = (2,5 г x 100 г) / 10 г = 25 г

Таким образом, в 100 г исходного сырья содержится 25 г вещества А.

Примечания[]

Единицы измерения массы

Массу обозначают буквой $m$.

Единица массы в СИ — килограмм ($1 \space кг$).

Существует так называемый “эталон” — цилиндр из сплава платины и иридия весом ровно 1 кг. Международный эталон был выпущен в 1889 году и хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севре (близ Парижа). Хоть он и хранился под герметичными колпаками (рисунок 2), его вес менялся, теряя примерно по 50 микрограммов за 100 лет. Но с 20 мая 2019 года он перестал был значимым. Теперь эту единицу (кг) определяют через физическую константу — постоянную Планка, о которой вы узнаете в старших классах.

Рисунок 2. Эталон килограмма

Какие единицы массы также используют на практике?

Другие используемые единицы массы: тонна ($т$), грамм ($г$), миллиграмм ($мг$).

{"questions":,"answer":}}}]}

Суммарная масса в физике

Для расчета суммарной массы необходимо сложить массы всех объектов, находящихся в системе. Например, если у нас есть два тела с массами 2 кг и 3 кг, то суммарная масса системы будет равна 5 кг.

Суммарная масса играет важную роль во многих физических явлениях. Она определяет силу притяжения и гравитационное взаимодействие между телами, а также влияет на их движение и динамику.

Например, при расчете силы тяжести, нужно знать суммарную массу всех объектов, на которые действует гравитация. Также суммарная масса может влиять на законы сохранения энергии и импульса, определяя их значения для системы тел.

Таким образом, понимание суммарной массы помогает ученым и инженерам разрабатывать модели и прогнозировать поведение физических систем, а также решать различные практические задачи.

Понятие массы вещества

Масса вещества является одной из основных характеристик материи. Она может быть измерена с помощью различных инструментов, таких как весы или баланс.

Масса не зависит от условий окружающей среды, а значит она остается неизменной в любом месте на Земле. Например, кусок железа имеет одну и ту же массу как на суше, так и под водой.

Масса вещества может быть выражена через его плотность и объем. Формула для расчета массы выглядит следующим образом: масса = плотность × объем.

В химии масса вещества является фундаментальной характеристикой. Она используется для расчетов реакций, определения количества вещества и т.д. Знание массы вещества позволяет проводить анализ и контроль его свойств и применений.

Знакомство с понятием массы вещества является важным шагом в изучении физики и химии. Понимание этой величины позволяет более глубоко узнать о свойствах и поведении вещества в различных условиях.

Закон сохранения массы и энергии

Великий русский ученый М.В. Ломоносов в 1748 году стал первым, кто осознал, что масса является фундаментальным свойством, сохраняющимся в процессе химических реакций. Он установил закон который гласит, что суммарная масса всех продуктов химического превращения должна точно совпадать с суммарной массой исходных веществ. Помимо суммарной массы веществ, в химических реакциях сохраняется также число атомов каждого сорта независимо от того, в сколь сложных превращениях они участвуют и как переходят из одних молекул в другие.

В химических реакциях должна сохраняться также и энергия. Химически важный вывод из этого закона заключается в том, что поглощение или выделение тепла (теплота реакции) в конкретной химической реакции не зависит от того, каким путем осуществляется реакция — в одну или несколько стадий. Например, тепло, выделяющееся напрямую при сгорании газообразного водорода и графита (одна из форм углерода), должна совпадать с теплом, выделяющимся, когда водород и углерод используются для получения синтетического бензина, а заем этот бензин используется в качестве топлива. Если бы количество тепла, выделяемого в одной из двух описанных выше вариантов реакции, было неодинаковым, можно было бы воспользоваться этим и проводить более эффективную реакцию в одном направлении, а менее эффективную — в обратном. В результате получился бы циклический бестопливный источник тепла, непрерывно дающий даровую энергию. Но это всего лишь мечты о вечном двигателе, создание которого разрушается об незыблемую стену закона сохранения массы и энергии.

Закон сохранения массы: в процессе химической реакции не происходит образования или разрушения атомов.

Закон сохранения энергии: если сумма двух реакций представляет собой новую, третью реакцию, то теплота третьей реакции равна сумме теплот первых двух реакций. Говорят, что тепловые эффекты реакций аддитивны. Более подробно о законе сохранения тепла вы узнаете в конце данной главы, где все станет просто и ясно.

Кстати, в 1756 году Ломоносов экспериментально подтвердил химический закон сохранения массы, путем обжига металлов в запаянных сосудах. Вместо обжига металлов можно в запаянном сосуде сжечь фтор, закон сохранения массы все равно соблюдается:

Повторюсь, что не плотность или объем, а именно масса является фундаментальным свойством, сохраняющимся в процессе химических реакций. И как только химики это поняли, они сразу бросились в поиски правильной шкалы атомных масс для каждого элемента. В уроке 3 «Строение молекулы» мы отмечали, что молекулярная масса молекулы вычисляется через сумму всех атомных масс входящих в ее состав атомов. А из урока 5 «Моль и молярная масса» нам известно, что моль любого вещества — это такое его количество, в котором число частиц этого вещества равно 6,022·1023. Масса одного моля вещества в граммах называется молярной массой. Моль и молярная масса являются важнейшими понятиями, без которых невозможно проводить химический расчет.

Моль — это просто средство подсчитывать атомы и молекулы порциями по 6,022·1023. Если известно, что две молекулы газообразного водорода H₂ реагируют с одной молекулой газообразного кислорода O₂, с образованием двух молекул воды H₂O, то можно предсказать, что 2 моля H₂, т.е. 4,032 г, будут реагировать с 1 молем O₂, т.е. с 31,999 г, с образованием 2 молей H₂O, т.е.36,031 г). Контрольное суммирование 4,032+31,999=36,031 подтверждают, что в этой реакции выполняется химический закон сохранения массы.

Урок 11 «Формулировка закона сохранения массы и энергии» является повторением уже пройденного материала перед погружением в более серьезный раздел химии. Надеюсь вы открыли в этом уроке для себя что-то новое и интересное. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Значение словосочетания «суммарная масса»

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: талинка — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Нейтральное
Положительное
Отрицательное

Предложения со словосочетанием «суммарная масса&raquo

Европейский класс предполагает, что при высокой степени безвредности для окружающей среды суммарная масса автопоезда не должна превышать 40—44 тонн.

Цитаты из русской классики со словосочетанием «суммарная масса»

Про него острили, что он начинает обоснование революционного социализма космогонически, с движения туманных масс .

Сочетаемость слова «суммарный&raquo

• суммарный эффектсуммарная мощностьсуммарная доза
• суммарное поле притяжениясуммарный коэффициент рождаемости
• (полная таблица сочетаемости)

Сочетаемость слова «масса&raquo

• народные массыполученная массаосновная масса
• масса теламасса людеймасса вопросов
• до получения однородной массысознание масструдящихся масс
• масса составляетмасса загустеетмасса остынет
• иметь массуполучить массупревратиться в бесформенную массу
• (полная таблица сочетаемости)

Понятия, связанные со словосочетанием «суммарная масса»

Субзвёздный объект (англ. Substellar object), субзвезда — астрономический объект, масса которого меньше минимальной необходимой для поддержания ядерных реакций горения водорода (примерно 0,08 массы Солнца). Это определение включает коричневые карлики и звёзды типа EF Эридана B, а также может включать объекты планетной массы вне зависимости от механизма их образования и связи с главной звездой.Если предположить, что субзвёздный объект имеет аналогичный солнечному состав и по крайней мере массу Юпитера.

Ма́сса Земли́ (в астрономии обозначается M⊕, где ⊕ — символ Земли) — масса планеты Земля, в астрономии используется как внесистемная единица массы. 1 M⊕ = (5,9722 ± 0,0006) × 1024 кг.

Магнитопауза (магнетопауза) — граница магнитосферы небесного тела, на которой давление магнитного поля равно давлению окружающей магнитосферу плазмы.

Четвёртая косми́ческая ско́рость — минимально необходимая скорость тела, позволяющая преодолеть притяжение галактики в данной точке.

Барионная тёмная материя — тёмная материя, состоящая из барионов. Вероятно, лишь малая доля тёмной материи во Вселенной является барионной.

Я душевно люблю русский народ и почитаю за честь и славу быть ничтожной песчинкой в его массе.

Опытное рассмотрение взаимодействия тел разной массы

На прошлом уроке мы рассматривали опыт с двумя тележками, к одной из которых была прикреплена гибкая металлическая пластина. Проведем похожий опыт (рисунок 1).

Как проводился опыт с двумя взаимодействующими тележками?

На одну из тележек установим груз (рисунок 1,а).

Рисунок 1. Опыт, иллюстрирующий взаимодействие двух тел разной массы

Красной линией отмечено исходное положение тележек. После того, как мы разрежем нить, скрепляющую пластину, тележки разъедутся в разные стороны. Но теперь мы ясно видим, что тележка с грузом откатилась на меньшее расстояние, чем тележка без груза (рисунок 1, б). 

Тележки прошли разный путь $\to$ приобрели разные скорости после взаимодействия друг с другом. 

Логично, что та тележка, которая прошла меньший путь, имела меньшую скорость. Но это была тележка с грузом. Каким образом можно установить, что масса одной из тележек больше, а другой меньше?

Тележка, движущаяся с меньшей скоростью, обладает большей массой, а тележка с большей скоростью обладает меньшей массой.

Делаем вывод.

{"questions":,"answer":}}}]}

Общая формула, постоянная Авогадро

Закон Авогадро гласит, что в одинаковых объемах двух газов, если их температура и давление равны, содержится одинаковое количество молекул. Отсюда следует, что молярная масса газа находится в прямо пропорциональной зависимости от его плотности.

Число Авогадро равно числу частиц, содержащихся в одном моле любого вещества. Его численное значение  . Существует еще одно название этой величины— постоянная Авогадро (константа Авогадро). Сокращенное значение .

Применяя постоянную Авогадро на практике, можно сказать, что в порции железа количеством 1 моль содержится  его атомов.

Понятие «число Авогадро» имеет письменное обозначение:

Используя понятие моля, можно взять порции пары веществ так, чтобы в них было одинаковое число молекул (атомов).

Решая задачи по определению физических величин, пользуются формулами Авогадро, которые имеют следующий вид:

Роли суммарной массы в физике

Роль суммарной массы проявляется в различных аспектах физики:

1. Законы Ньютона и динамика	Суммарная масса объекта определяет его инерцию и влияет на его движение согласно законам Ньютона. Чем больше суммарная масса объекта, тем больше усилий требуется для изменения его состояния покоя или равномерного прямолинейного движения.
2. Гравитационная сила	Суммарная масса двух объектов влияет на силу их притяжения друг к другу по закону всемирного тяготения. Чем больше суммарная масса объектов, тем сильнее будет их притяжение и высокой будет потенциальная энергия системы.
3. Кинетическая энергия	Суммарная масса объектов определяет их кинетическую энергию при движении. Чем больше суммарная масса объектов и их скорость, тем больше их кинетическая энергия.
4. Центр масс	Суммарная масса системы объектов позволяет определить положение центра масс – точки, где можно представить всю суммарную массу как сконцентрированную. Центр масс играет важную роль в статике и динамике системы объектов.

Таким образом, суммарная масса является основным параметром, который помогает описывать и понимать различные физические явления и процессы.

Измерение массы[править | править код]

Основная статья: Весы

В системе измерения — это набор единиц измерения, которые могут использоваться, чтобы определить все, что может быть измерено и были исторически важными. Это регулируется и определяется при торговле. В современных системах измерения некоторых величин определяются как фундаментальные единицы, т.е. все другие необходимые подразделения могут быть выведены из них, в то время как в начале и в большинстве исторических эпох, единицы были даны правящим лицам статусные права и не обязательно они были хорошо взаимосвязанными или самосогласованными.

Старинные весы для взвешивания табака (-е годы)

Весы́ — устройство или прибор для определения массы тел (взвешивания) по действующему на них весу, приближённо считая его равным силе тяжести. Вес тела может быть определён как через сравнение с весом эталонной массы (как в рычажных весах), так и через измерение этой силы через другие физические величины.

Помимо самостоятельного использования весы могут быть основным элементом автоматизированной системы учёта и контроля материальных потоков. Это обеспечивает оперативное управление производством и позволяет увеличить объемы производства, повысить качество и рентабельность продукции, снижая при этом затраты и издержки.

Задачи

Задача №1

Пуля вылетает из ружья массой $9 \space кг$ со скоростью $800 \frac{м}{с}$. Скорость отдачи ружья составляет $1.3 \frac{м}{с}$. Рассчитайте массу пули.

Дано:$m_р = 9 \space кг$$\upsilon_р = 1.3 \frac{м}{с}$$\upsilon_п = 800 \frac{м}{с}$

$m_п — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Запишем соотношение масс и скоростей взаимодействующих тел:$\frac{m_п}{m_р} = \frac{\upsilon_р}{\upsilon_п}$.

Выразим и рассчитаем $m_п$:$m_п = \frac{\upsilon_р \cdot m_р}{\upsilon_п}$,$m_п = \frac{1,3 \frac{м}{с} \cdot 9 \space кг}{800 \frac{м}{с}} \approx 0.015 \space кг \approx 15 \space г$.

Ответ: $m_п \approx 0.015 \space кг \approx 15 \space г$.

Задача №2

Динозаврик весом $40 \space кг$ спрыгивает на берег со скоростью $4 \frac{м}{с}$. С какой скоростью отплывет лодка, если ее масса $100 \space кг$?

Дано:$m_д = 40 \space кг$$\upsilon_д = 4 \frac{м}{с}$$m_л = 100 \space кг$

$\upsilon_л -?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Запишем соотношение масс и скоростей взаимодействующих тел:$\frac{\upsilon_л}{\upsilon_д} = \frac{m_д}{m_л}$.

Выразим и рассчитаем $\upsilon_л$:$\upsilon_л = \frac{\upsilon_д \cdot m_д}{\upsilon_л}$,$\upsilon_л = \frac{4 \frac{м}{с} \cdot 40 \space кг}{100 \space кг} = 1.6 \frac{м}{с}$.

Ответ: $\upsilon_л = 1.6 \frac{м}{с}$.

Применение массы вещества в жизни

1. Промышленность: Масса вещества используется в производстве для определения объемов и долей компонентов в различных смесях и реакциях. Например, в химической промышленности масса используется для точного расчета количества реагентов в химических реакциях

Точное измерение массы также важно в машиностроении и производстве автомобилей

2. Медицина: Масса вещества играет ключевую роль в медицине. Она используется для определения дозировки лекарств и препаратов, что позволяет точно регулировать и контролировать их действие на организм. Например, масса является основным фактором при расчете доз лекарств для детей и взрослых, а также для определения доз обезболивающих препаратов при операциях.

3. Кулинария: В кулинарии масса вещества используется для точного расчета ингредиентов при приготовлении пищи. Точность при измерении массы является гарантией правильного соотношения ингредиентов, что влияет на вкус и качество блюда.

4. Спорт: Масса вещества влияет на результаты спортсменов в ряде видов спорта. Например, в гиревом спорте для мужчин и женщин устанавливаются разные весовые категории. Точное измерение массы помогает спортсменам выступать в определенной весовой категории и конкурировать с равными соперниками.

5. Путешествия: Масса вещества применяется в авиации и железнодорожном транспорте для точного расчета грузоподъемности и максимальной массы перевозимых грузов. Это обеспечивает безопасность и экономичность перевозок.

Таким образом, масса вещества играет важную роль в различных областях нашей жизни, начиная от промышленности и медицины до кулинарии, спорта и транспорта. Знание и умение пользоваться этой характеристикой помогает обеспечить безопасность, точность и качество в различных ситуациях.

Определение исходных понятий

Прежде чем начать изучение суммарной массы и ее рассчет, важно понимать основные понятия, связанные с этой темой

• Суммарная масса — это общая масса всех объектов или вещей, которые нужно учесть или учитываются в определенном контексте. Она может быть выражена в различных единицах измерения, таких как килограммы, фунты, тонны и другие.
• Масса — это физическая величина, которая измеряет количество вещества в объекте и характеризует его инертность. Масса измеряется в килограммах (кг) в системе Международных единиц (СИ).
• Объекты — это конкретные предметы или сущности, участвующие в расчете суммарной массы. Они могут быть различных типов и форм, таких как физические объекты, химические вещества, материалы или группы объектов.
• Рассчет — это процесс определения суммарной массы, который включает в себя сбор информации о массе каждого объекта и последующее сложение или добавление этих значений для получения общего результата.
• Контекст — это окружающая среда или условия, в которых выполняется расчет суммарной массы. Контекст может включать в себя физическое окружение, задачи или требования, определенные стандарты или ограничения, а также другие факторы, влияющие на расчет.

Понимание этих исходных понятий поможет более полно вникнуть в сущность суммарной массы и правильно проводить ее рассчет в соответствующих ситуациях.

Этимология и история понятия[править | править код]

Слово масса (лат. massa, от др.-греч. μαζα) первоначально в античные времена обозначало кусок теста. Позднее смысл слова расширился, и оно стало обозначать цельный, необработанный кусок произвольного вещества; в этом смысле слово используется, например, у Овидия и Плиния. В ряде областей науки и техники это слово (часто во множественном числе) до сих пор продолжает использоваться в значении какой-либо относительно однородной субстанции (воздушные массы, пластмасса, бумажная масса, селевая масса, народные массы).

Масса как научный термин для меры количества вещества была введена Ньютоном, до этого естествоиспытатели оперировали понятием веса. В труде «Математические начала натуральной философии» (1687) Ньютон сначала определил «количество материи» в физическом теле как произведение его плотности на объём. Далее он указал, что в том же смысле будет использовать термин масса. Наконец, Ньютон ввёл массу в законы физики: сначала во второй закон Ньютона (через количество движения), а затем — в закон тяготения, откуда сразу следует, что вес пропорционален массе. Ньютон явно указал на эту пропорциональность и даже проверил её на опыте со всей возможной в те годы точностью: «Определяется масса по весу тела, ибо она пропорциональна весу, что мной найдено опытами над маятниками, произведенными точнейшим образом» (эти опыты Ньютон подробно описал в III томе своих «Начал»).

Фактически Ньютон использует только два понимания массы: как меры инерции и источника тяготения. Толкование её как меры «количества материи» — не более чем наглядная иллюстрация, оно сохранялось в XVII—XIX веке, но затем подверглось критике как нефизическое и бессодержательное. В настоящее время понятие «количество вещества» применяется, но имеет совершенно другой смысл.

Долгое время одним из главных законов природы считался закон сохранения массы. Однако в XX веке выяснилось, что этот закон является ограниченным вариантом закона сохранения энергии и во многих ситуациях не соблюдается.

Важные моменты и рекомендации

Содержание по массе – это важный показатель, который используется в различных областях: в медицине, при изготовлении косметических средств, в пищевой промышленности и т.д.

Чтобы пересчитать содержание по массе, необходимо знать две величины: массу вещества и общую массу смеси. Пересчёт проводится с использованием формулы:

содержание по массе (%) = масса вещества (г) ÷ общая масса смеси (г) × 100%

Нужно учитывать, что при таком вычислении может получиться десятичная дробь, которую необходимо округлить до нужного количества знаков после запятой.

При работе с пищевыми продуктами необходимо учитывать, что содержание по массе может зависеть от способа приготовления, вида и качества ингредиентов. Поэтому рекомендуется следить за процентным содержанием веществ в каждом ингредиенте и вести записи о пропорциях приготовления блюд.

• Используйте точные измерительные приборы для получения массы смесей.
• Проверяйте точность вычислений и округления до нужного количества знаков после запятой.
• Учитывайте влияние различных условий на содержание по массе.
• Ведите точные записи о пропорциях приготовления блюд, чтобы можно было повторить их в будущем.

Как вычислить молярную массу вещества

Мы уже знаем, что относительная молекулярная масса складывается из относительных атомных масс.

При нахождении относительной молекулярной массы (Mr), а значит и молярной (М), выполняем следующие действия:

1) правильно записываем формулу вещества;

2) анализируем качественный состав (атомы каких элементов составляют вещество) и количественный состав (в каких количествах находятся эти атомы – смотрим по индексам, которые стоят справа внизу от знака химического элемента);

3) в периодической системе химических элементов находим элементы, атомы которых составляют вещество, и округляем относительную атомную массу, стоящую рядом со знаком элемента, до целого числа (! у хлора – до 35,5);

4) складываем относительные атомные массы всех элементов с учетом количества атомов.

Рассмотрим еще примеры:

Как вычислить молярную массу вещества, находящегося в газообразном состоянии

Определить молекулярную (а значит и молярную) массу газообразного вещества можно, используя . Он гласит, что в равных объемах газов, взятых при одинаковой температуре, а также одинаковом давлении, содержится равное число молекул.

Это означает, что в данных условиях отношение масс газов друг к другу является отношением их молярных масс:Отношение масс газообразных веществ называют относительной плотностью одного газа по другому и обозначают как D:Таким образом, зная молярную массу одного газа и его плотность по другому газу, можно вычислить молярную (а значит, и молекулярную) массу второго газа:Например:

Вычислить молярную массу вещества (а, значит, и относительную молекулярную), находящегося в газообразном состоянии, можно, используя молярный объем газа (V_M):

Итак, подведем итог:

• Относительная молекулярная масса (Mr) показывает отношение массы молекулы к 1/12 части массы атома изотопа углерода 12С.
• Молярная масса (М) – масса одного моля вещества, равная отношению массы вещества к его количеству и выраженная в г/моль.
• Относительная молекулярная и молярная массы численно равны.
• Вычислить молярную массу вещества (и относительную молекулярную также) можно, используя значения относительных атомных масс, записанных в периодической системе.

Без вычисления молярной массы не обходится решение практически ни одной задачи. Если вы поняли, что такое молярная и относительная молекулярная массы и как их вычислять, но еще не умеете решать задачи с их применением, то самое время научиться.

здесь.

Чтобы самыми первыми узнавать о новых публикациях на сайте, присоединяйтесь к нашей группе ВКонтакте.