質(zhì)量是一個(gè)物理學(xué)名詞,它的含義和內(nèi)容隨著科學(xué)的發(fā)展而不斷清晰和充實(shí)。最初,牛頓把質(zhì)量說(shuō)成是物質(zhì)的數(shù)量,即物質(zhì)多少的量度。如今的解釋是:質(zhì)量是物體所具有的一種物理屬性,是物質(zhì)的量的量度,它是一個(gè)正的標(biāo)量。質(zhì)量分為慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量。自然界中的任何物質(zhì)既有慣性質(zhì)量又有引力質(zhì)量。這里所說(shuō)的“物質(zhì)”是自然界中的宏觀物體和電磁場(chǎng)、天體和星系、微觀世界的基本粒子等的總稱。
在牛頓力學(xué)中,給定的物體具有一定的慣性質(zhì)量(用字母表示),它作為一個(gè)與時(shí)間和空間位置無(wú)關(guān)的常數(shù)出現(xiàn)在牛頓力學(xué)第二定律之中:F=ma(物體加速度的大小a與所受力F的大小成正比,比例系數(shù)m稱為該物體的慣性質(zhì)量)。慣性質(zhì)量是物體慣性的量度:對(duì)于m越大的物體,就越難改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度)。在牛頓力學(xué)中,沒(méi)有慣性質(zhì)量等于零的物體存在。在狹義相對(duì)論中,慣性質(zhì)量又細(xì)分為靜質(zhì)量、動(dòng)質(zhì)量、相對(duì)論質(zhì)量(總質(zhì)量)。相對(duì)論質(zhì)量與靜質(zhì)量的差稱為動(dòng)質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在慣性系中,若在兩不同物體上施加相同的力,則兩物體加速度之比a1/a2是一個(gè)常數(shù),與力的大小無(wú)關(guān)。此結(jié)果表明,a1/a2之值僅由該兩物體本身的慣性所決定,與其他因素?zé)o關(guān)。物理學(xué)中規(guī)定各物體的慣性質(zhì)量與它們?cè)谙嗤牧ψ饔孟芦@得的加速度數(shù)值成反比。若用m1及m2分別表示兩物體的慣性質(zhì)量,則m2/m1=a1/a2。選定其中一物體的慣性質(zhì)量作為慣性質(zhì)量的單位后,另一物體的慣性質(zhì)量可通過(guò)實(shí)驗(yàn)由上式確定。在國(guó)際單位制中,把保存在國(guó)際計(jì)量局中的國(guó)際千克原器的慣性質(zhì)量作為單位,稱為“千克” 。
靜質(zhì)量即靜止質(zhì)量。對(duì)任一狀態(tài)的物體,取一個(gè)慣性系K,使此物體相對(duì)此慣性系K靜止,則在慣性系K中測(cè)量得到的物體質(zhì)量被稱為“靜止質(zhì)量”,同一物體的靜止質(zhì)量是洛倫茲不變量;
而在物體相對(duì)其運(yùn)動(dòng)的其它慣性系中觀察到的物體質(zhì)量被稱為“運(yùn)動(dòng)質(zhì)量”
任何物體都具有吸引其他物體的性質(zhì),引力質(zhì)量是物體這種性質(zhì)的量度。選定兩質(zhì)點(diǎn)A和B,先后測(cè)量它們各自與質(zhì)點(diǎn)C的引力FAC和FBC。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),只要距離AC和BC相等,則不論這距離的大小如何,也不論質(zhì)點(diǎn)C是什么物體,力FAC和FBC的比值FAC/FBC是一個(gè)常數(shù)。該結(jié)果表明,F(xiàn)AC/FBC之值僅由質(zhì)點(diǎn)A和B本身的性質(zhì)決定。物理學(xué)中規(guī)定A、B兩質(zhì)點(diǎn)引力質(zhì)量之比等于力FAC與FBC之比。若用mA及mB分別表示A、B兩質(zhì)點(diǎn)的引力質(zhì)量,則mA/mB=FAC/FBC,選取其中一質(zhì)點(diǎn)的引力質(zhì)量作為引力質(zhì)量的單位后,另一質(zhì)點(diǎn)的引力質(zhì)量可通過(guò)實(shí)驗(yàn)由上式確定。
通常取保存在國(guó)際計(jì)量局中的國(guó)際千克原器的引力質(zhì)量為單位,稱為“千克”。愛(ài)因斯坦曾這樣寫道:“……在引力場(chǎng)中一切物體都具有同一加速度。這條定律也可以表述為為慣性質(zhì)量同引力質(zhì)量相等。它當(dāng)時(shí)就使我們認(rèn)識(shí)到它的全部重要性。我們?yōu)樗拇嬖跇O為驚奇,并猜想其中必定有一把可以更加深入地了解慣性和引力的鑰匙。
對(duì)于可以在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)試的物體,引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量相等。20世紀(jì),愛(ài)因斯坦在廣義相對(duì)論中提出等效原理就是以慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量相等這一前提為依據(jù)的??梢哉J(rèn)為,一切與廣義相對(duì)論有關(guān)的觀察和實(shí)驗(yàn)的精確結(jié)果都可以看成是這兩種質(zhì)量相等的證明。因此,慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量是表征物體內(nèi)在性質(zhì)的同一個(gè)物理量的不同表現(xiàn)
設(shè)有A、B兩個(gè)物體,他們慣性質(zhì)量分別為Ma,Mb。引力質(zhì)量為Ma ,Mb 。
把A、B兩個(gè)物體放在地球(質(zhì)量M,半徑R,W為重力質(zhì)量)上的同一點(diǎn),則他們所受到的地球引力分別為:
Fa=-G(M*Ma )/(R*R)=Wa,Fb=-G(M*Mb )/(R*R)=Wb.
若將以上兩式相比,則得:
Wa:Wb=Ma :Mb
即,引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的關(guān)系為:A、B物體所受重力的比等于他們的引力質(zhì)量的比。
這樣我們能不能說(shuō),物體的引力質(zhì)量就是它的慣性質(zhì)量呢?問(wèn)得更明確些,慣性是否就是引力場(chǎng)的源泉呢?當(dāng)然不是.慣性是物體抵抗外力改變其機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng),引力場(chǎng)的源泉是物體產(chǎn)生引力場(chǎng)的本領(lǐng),這是物體兩種完全不同的屬性,絕不能混為一談.只是由于它們之間存在著嚴(yán)格的正比關(guān)系,我們可以將物體的引力質(zhì)量作為它的慣性的量度,反之亦然.在實(shí)際生活中,我們經(jīng)常運(yùn)用這種方法.例如,天平稱出的是物體的引力質(zhì)量,但是從稱的結(jié)果,我們立刻就知道物體的慣性多大
慣性和引力是完全不同的兩種物理屬性,但是它們之間既然存在著普遍的、嚴(yán)格的正比關(guān)系,是否有可能它們不過(guò)是物體同一本質(zhì)在不同方面的表現(xiàn)呢?這一問(wèn)題的回答是肯定的.愛(ài)因斯坦建立的廣義相對(duì)論指出,物體的慣性和引力性質(zhì)產(chǎn)生于同一來(lái)源.在廣義相對(duì)論里,有一些參量一方面表現(xiàn)為物體的慣性,另一方面又自然而然地表現(xiàn)為引力場(chǎng)的源泉
質(zhì)量和能量的關(guān)系由物理學(xué)家愛(ài)因斯坦于1905年最先提出。牛頓力學(xué)里把物體的質(zhì)量被看成是不變的,即與物體運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)。在不變外力的連續(xù)作用下,原來(lái)靜止質(zhì)點(diǎn)的速度增量與力的施加時(shí)間成正比;因此,如力的作用時(shí)間足夠長(zhǎng),質(zhì)點(diǎn)的速度就會(huì)超過(guò)光速,這就與光速是極限速度的事實(shí)不符。實(shí)際上,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)速度很大時(shí),速度的增量就不再與外力作用的時(shí)間成正比,而是要慢一些。當(dāng)接近光速時(shí),速度增加得越來(lái)越慢,因而不會(huì)超過(guò)光速;同時(shí),由于外力不變,加速度的減小必然導(dǎo)致質(zhì)量隨速度的增加而增大。
愛(ài)因斯坦在其著名的狹義相對(duì)論論文中指出:物體的質(zhì)量是它所含能量的度量;如果能量改變?chǔ),則質(zhì)量就要改變,這就是著名的質(zhì)能關(guān)系式:
ΔE=Δmc2 或 E=mc2,其中E 是物質(zhì)的能量, m是物質(zhì)的質(zhì)量,с是真空中的光速,ΔE是能量的變化量, Δm是質(zhì)量的變化量。
國(guó)際公制質(zhì)量單位為千克(kg)
密度計(jì)算公式:密度=質(zhì)量/體積(ρ=m/V)(同種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與體積成正比)
重力計(jì)算公式:G=mg(G為重量,m為質(zhì)量,g為地球的重力加速度,約為9.8N/Kg)
牛頓第二定律計(jì)算公式:F=ma(F為合力,m為質(zhì)量,a為加速度)
質(zhì)能聯(lián)系方程: E=mc2
天平是實(shí)驗(yàn)室里測(cè)質(zhì)量的常用工具。天平使用步驟:
(1)放置:天平使用時(shí)需置于水平臺(tái)面,臺(tái)面不水平通過(guò)調(diào)節(jié)底座實(shí)現(xiàn);
(2)調(diào)橫梁水平:調(diào)節(jié)橫梁平衡螺母使天平指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤中央。
(3)估測(cè):估計(jì)被測(cè)物體質(zhì)量使用要求:被測(cè)物體的質(zhì)量不能超過(guò)量程。
(4)稱量:被測(cè)物體置于左盤,向右盤加恰當(dāng)砝碼,并調(diào)節(jié)游碼直至指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤中央。
(5)讀數(shù):此時(shí)右盤中所有砝碼質(zhì)量之和加游碼讀數(shù)即是被測(cè)物體質(zhì)量。
注意:向盤中加減砝碼時(shí)要用鑷子,不能用手接觸砝碼,不能把砝碼弄濕弄臟,潮濕的物品和化學(xué)用品不能直接放到天平的托盤中。
空氣質(zhì)量
一、空氣質(zhì)量是什么隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,所產(chǎn)生的污染也越來(lái)越多。最出名的污染之一,就是近些年來(lái)高發(fā)的霧霾,讓大眾對(duì)空氣污染談虎色變??諝馕廴境潭任覀兎Q之為空氣質(zhì)...[查看全部]
: 質(zhì)量概念_質(zhì)量和能量關(guān)系_慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量_鈉、鋅的相對(duì)原子質(zhì)量_相對(duì)原子質(zhì)量表溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算_和溶解度、物質(zhì)的量濃度質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證_質(zhì)量守恒定律理解運(yùn)用和適用范圍什么是相對(duì)分子質(zhì)量_相對(duì)分子質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算 一、什么叫摩爾質(zhì)量
有一種物理量叫做物質(zhì)的量,表示含有一定數(shù)目粒子的集合體,符號(hào)為n。物質(zhì)的量單位為摩爾(mol),科學(xué)上把含有阿伏伽德羅常數(shù)(約6.02×10??)個(gè)粒子的集體作為一個(gè)單位,叫摩爾。1mol不同物質(zhì)中所含的粒子數(shù)是相同的,都是阿伏伽德羅常數(shù)個(gè),但由于不同粒子的質(zhì)量不同,1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量也不同。
單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為摩爾質(zhì)量,也就是一摩爾的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,用符號(hào)M表示。摩爾質(zhì)量的單位為g/mol,在數(shù)上等于該物質(zhì)的原子質(zhì)量或分子質(zhì)量。對(duì)于某一化合物來(lái)說(shuō),它的摩爾質(zhì)量是固定不變的。而物質(zhì)的質(zhì)量則隨著物質(zhì)的量不同而發(fā)生變化。
摩爾質(zhì)量是物質(zhì)的質(zhì)量除以物質(zhì)的量,單位是克每摩爾。單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積,相同氣體摩爾體積的氣體其含有的粒子數(shù)也相同。氣體摩爾體積不是固定不變的,它決定于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)如在25度101千帕?xí)r氣體摩爾體積為24.5升/摩爾,在外界條件相同的情況下,氣體的摩爾體積相同。
摩爾體積 =V÷n
V為物質(zhì)體積(單位:L);n為物質(zhì)的量(單位:mol)氣體摩爾體積
摩爾質(zhì)量、摩爾體積是物質(zhì)的量的導(dǎo)出量,應(yīng)用時(shí)必須指明基本單元,雖然阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)很大的數(shù)值,但用摩爾作為物質(zhì)的量的單位使用起來(lái)卻非常方便,它就像一座橋梁將微觀粒子同宏觀物質(zhì)聯(lián)系在一起。對(duì)于同一物質(zhì)規(guī)定的基本單元不同,摩爾質(zhì)量、摩爾體積就不同。
如果物質(zhì)是由原子組成的,那么這種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量就是6.022×10¨個(gè)原子的質(zhì)量,在數(shù)值上就等予這種元素的原子量,單位為克/摩爾。
如果物質(zhì)是由分子組成的,那末這種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量就是6.022×10¨個(gè)分子的質(zhì)量,在數(shù)值上就等于該物質(zhì)的分子量,單位為克/摩爾(相當(dāng)子克分子量的概念。本書中摩爾質(zhì)量、克分子量的概念均有使用)。
例如:
1摩爾H2O的質(zhì)量為18克,即18克/摩爾。
1摩爾Fe
... 查看全文相對(duì)原子質(zhì)量 : 質(zhì)量概念_質(zhì)量和能量關(guān)系_慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量什么是摩爾質(zhì)量_摩爾體積_摩爾濃度_物質(zhì)的量溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算_和溶解度、物質(zhì)的量濃度質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證_質(zhì)量守恒定律理解運(yùn)用和適用范圍什么是相對(duì)分子質(zhì)量_相對(duì)分子質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算 什么叫相對(duì)原子質(zhì)量
一個(gè)氫原子的實(shí)際質(zhì)量為1.674×10???千克,一個(gè)氧原子的質(zhì)量為2.657×10???千克,一個(gè)碳-12原子的質(zhì)量為1.993×10???千克??梢钥吹贸鰜?lái),人們用它們的實(shí)際質(zhì)量來(lái)計(jì)算的話那將非常的麻煩。不過(guò),通過(guò)觀察前面的數(shù)據(jù)我們會(huì)發(fā)現(xiàn),一個(gè)氧原子的質(zhì)量是氫原子質(zhì)量的16倍,碳原子質(zhì)量是氫原子的12倍。
既然各種原子的質(zhì)量呈倍數(shù)關(guān)系,自然也能用相對(duì)數(shù)值來(lái)表示。在學(xué)術(shù)上,我們以一個(gè)碳-12原子質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準(zhǔn),任何一種原子的平均原子質(zhì)量跟一個(gè)碳-12原子質(zhì)量的1/12的比值,稱為該原子的相對(duì)原子質(zhì)量,簡(jiǎn)稱原子量。原子量為質(zhì)量單位,符號(hào)u,它定義為碳12原子質(zhì)量的1/12。
因此碳的相對(duì)原子質(zhì)量為12,氫原子的相對(duì)原子質(zhì)量是1,氧原子的相對(duì)原子質(zhì)量為16。
原子量最早是由英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出來(lái)的。他說(shuō)“同一種元素的原子有相同的重量(weight),不同元素的原子有不同的重量?!币虼薬tomic weight在中文里翻譯成了“原子量”。但是當(dāng)時(shí)由于重量和質(zhì)量(mass)是相同的概念,因此雖然實(shí)際中獲得的都是原子的相對(duì)質(zhì)量,但仍然稱作原子量。
摩爾質(zhì)量=1mol物質(zhì)微粒的質(zhì)量=原子真實(shí)質(zhì)量*阿伏加德羅常數(shù)=碳原子質(zhì)量的1/12*相對(duì)原子質(zhì)量*阿伏加德羅常數(shù)(阿伏加德羅常數(shù)定義為12克12C的原子數(shù))=12g*1/12*相對(duì)原子質(zhì)量=相對(duì)原子質(zhì)量量綱不同,數(shù)值一樣。
1、第一種計(jì)算:相對(duì)原子質(zhì)量≈中子數(shù)+質(zhì)子數(shù),如:O原子有8個(gè)質(zhì)子,8個(gè)中子,那么他的相對(duì)原子質(zhì)量就為16
2、第二種求法:一個(gè)原子的質(zhì)量/(1/12×一個(gè)碳-12原子的質(zhì)量)=一個(gè)原子的質(zhì)量/1.667e-27kg。同樣也是要注意相對(duì)原子質(zhì)量沒(méi)有小數(shù),只有整數(shù)。
3、第三計(jì)算方法:相對(duì)原子質(zhì)量=原子質(zhì)量/一個(gè)碳原子質(zhì)量的(1/12),例如:H的原子質(zhì)量為1.007,
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