X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

اصل بقای جرم

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

قانون بقای جرم یکی از قوانین بقای فیزیک کلاسیک است. با وجود تغییراتی که ممکن است در دیگر کمیتهای دستگاه ( مثل انرژی ، حجم و دما ) رخ دهد، جرم کل دستگاه بشرط منزوی و نشت ناپذیر بودن ثابت خواهد بود. به عبارت دیگر می‌توان گفت که جرم نمی‌تواند آفریده شده و یا از بین برود، یا جرم نمی‌تواند تولید و یا نابود شود. البته سیستمهایی وجود دارند که جرم آنها در طول زمان تغییر می‌کند. بعنوان مثال اگر حرکت موشک را در نظر بگیریم، موشک قبل از پرتاب دارای یک مقدار جرم کل خواهد بود. اما بعد از پرتاب سوخت موشک مصرف می‌شود. بنابراین جرم سیستم موشک در این لحظه با جرم آن قبل از پرتاب متفاوت خواهد بود. بنابراین در مورد موشک بشرط منزوی بودن سیستم ساقط می‌گردد، لذا جرم سیستم بقا نخواهد داشت

<!–[if !mso]>
v:* {behavior:url(#default#VML);}
o:* {behavior:url(#default#VML);}
w:* {behavior:url(#default#VML);}
.shape {behavior:url(#default#VML);}
<!–[if gte mso 9]> Normal 0 false false false EN-US X-NONE AR-SA MicrosoftInternetExplorer4 <!–[if gte mso 9]> <!–[if gte mso 10]>
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:\”Table Normal\”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-qformat:yes;
mso-style-parent:\”\”;
mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt;
mso-para-margin:0in;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:11.0pt;
font-family:\”Calibri\”,\”sans-serif\”;
mso-ascii-font-family:Calibri;
mso-ascii-theme-font:minor-latin;
mso-fareast-font-family:\”Times New Roman\”;
mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;
mso-bidi-font-family:Arial;
mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}
<!–[if gte mso 9]> <!–[if gte mso 9]>

اصل بقای جرم 

بیان لاووازیه از قانون بقای جرم و انرژی    :

هیچ جرمی معدوم نمی‌شود و هیچ جرمی نیز از عدم بوجود نمی‌آید و یا به عبارت دیگر مقدار جرم مادی که در عالم وجود دارد همواره ثابت است اصل بقای انرژی می‌گوید انرژی هر دستگاه معین مقدار ثابتی دارد، نمی‌توان انرژی را خلق کرد و نه آنرا از بین برد فقط اقسام آن می‌توانند به یکدیگر تغییرشکل دهند .

قانون بقای جرم:

قانون بقای جرم یکی از قوانین بقای فیزیک کلاسیک است. با وجود تغییراتی که ممکن است در دیگر کمیتهای دستگاه ( مثل انرژی ، حجم و دما ) رخ دهد، جرم کل دستگاه بشرط منزوی و نشت ناپذیر بودن ثابت خواهد بود. به عبارت دیگر می‌توان گفت که جرم نمی‌تواند آفریده شده و یا از بین برود، یا جرم نمی‌تواند تولید و یا نابود شود. البته سیستمهایی وجود دارند که جرم آنها در طول زمان تغییر می‌کند. بعنوان مثال اگر حرکت موشک را در نظر بگیریم، موشک قبل از پرتاب دارای یک مقدار جرم کل خواهد بود. اما بعد از پرتاب سوخت موشک مصرف می‌شود. بنابراین جرم سیستم موشک در این لحظه با جرم آن قبل از پرتاب متفاوت خواهد بود. بنابراین در مورد موشک بشرط منزوی بودن سیستم ساقط می‌گردد، لذا جرم سیستم بقا نخواهد داشت.

تحقیق کنیم که یک ماده شیمیایی جرم آن هنگام واکنش وپس ازواکنش ثابت است .  چون طبق این قانون جرم یک ماده شیمیایی همیشه ثابت است وهیچگاه اربین نمی رود .  مافلزمس رابه عنوان یک ماده درنظرمی گیریم وچندواکنش روی آن انجام داده وسپس آن رانسبت به مس اولیه می سنجیم وسپس قانون بقای جرم رابررسی می کنیم .  طی چندمرحله دوباره مقدارمس رابدست می آوریم .  دراولین مرحله مسی راکه دراختیارداریم باکمک اسیدنیتریک واکنش می دهیم که تبدیل می شود به :



نتیجه گیری :

جرم، یگانه خاصیت زوال ناپذیرماده است .  بدین ترتیب ماده نه ازبین می رود ونه به وجودمی آید وفقط ازیک حالت به حالت دیگرتبدیل می شود .  انیشتن ثابت کرد که انرژی هم جرم دارد واشعه های نورانی هم به تناسب جرمی که دارند تحت تأثیرنیروی جاذبه ثقل قرارمی گیرند .  مثلاً یک شعاع نورانی که ازیک ستاره دوراززمین می رسد وقتی ازمجاورت خورشید می گذرد دراثرجاذبه خورشیدمنحرف می شود .  مقدارجرمی که با میزان معینی انرژی معادل است طبق رابطه انیشتن محاسبه می شود  . .

براساس رابطه‌فوق تبدیل ماده به انرژی وبالعکس عملی وقابل محاسبه است .  باتوجه به رابطه انیشتن می توان ماده راچنین فرض کرد : « هرچیزی که به حالت سکون دارای جرم باشد ماده است ومقداری انرژی اضافی لازم است تااین جزماده رابه حرکت درآورد » .

باآنکه رابطه انیشتن موردقبول همگان است قانون بقای جرم رادرموردواکنشهای شیمیائی زمان می توان صادق دانست که دراین واکنش تبادل انرژی به مقدارخیلی زیاد ( مثل انفجارهای اتمی ) صورت نگیرد .  ماده چیزی است که جرم دارد وفضارااشغال می کندوجرم پیمانه ای از کمیت ماده است .  جسمی که تحت تأثیر نیروی خارجی نیست مایل است به حال سکون بماند واگردرحال حرکت است مایل است به حرکت یکنواخت خودادامه دهد این خاصیت رااینرسی گویند وجرم یک جسم نیزمتناسب بااینرسی آن است ونیزجرم جسم تغییرناپذیراست اماوزن آن چنین نیست .  ودوجسم که جرم مساوی داشته باشند وزن آنهایکی نیست .

با این حال اگر موشک و گازهای خارج شده از آن را کلا بصورت یک سیستم فرض کنیم در اینصورت نیروهایی که گازهای خارج شده و موشک به یکدیگر وارد می‌کنند، در حکم نیروهای داخلی بوده و شرط منزوی بودن سیستم برقرار میشود و باز جرم بقا خواهد داشت. شایان ذکر است که این مطالب فقط در محدوده فیزیک کلاسیک معتبر است. اما در حالتی که سرعت جسم نزدیک به سرعت نور باشد، در اینصورت دیگر در قلمرو فیزیک کلاسیک نخواهیم بود و لذا قانون بقای جرم نقض می‌گردد.

 

 

منبع :پدیدا بزرگترین مرجع علمی ایرانیان.

یک نظر

  1. ابولفضل گفته است :
    تیر ۱۷ام, ۱۳۹۵

    ادمین عزیز این قانون که برای فیزیک کلاسیک هست به کل توسط نظریه ی کوانتوم رد شده .
    خواهشمندم که ذکر کنید این قانون رد شده
    نظریه ی کوانتوم میگه ماده میتونه از هیچ هم بوجود بیاد که بش میگن خلاء کوانتمی یا هیچ کوانتمی .
    موفق باشید

ارسال نظر