الصف العاشر: قانون حفظ المادة - YouTube
العالم الذي وضع قانون حفظ المادة هو
كما يعتبر قانون حفظ الشّحنة مهمّاً جداً في العمليّات النووية، والتي تحتوي على أشعّة غاما، وألفا، وبيتا، وذلك لأنّه فضلاً للقانون سيستطيع العلماء التمكّن من تنبؤ النواتج النهائيّة للتفاعلات الحاصلة. قانون حفظ الطّاقة يعبّر مفهوم قانون حفظ الطاقة على أنّ الطاقة لا يمكن أن تُفنى أو تستحدث ولكن يمكن تغييرها من شكلٍ إلى آخر، فيمكن أن تتغيّر لتصبح أحد أشكال الطاقة المعروفة كالميكانيكيّة، والحركيّة، والكيميائيّة، وغيرها، ونتيجةً لحفظ الطّاقة فإنّ مجموع الطاقة الموجودة في نظامٍ معزول بأي شكلٍ من أشكالها ستبقى ثابتة، فعلى سبيل المثال عند سقوط جسم فإنّ طاقته تتغيّر من طاقة الوضع إلى الطّاقة الحركيّة ولكن كميّة الطاقة التي يمتلكها ستبقى ثابتة، وكما ذُكر سابقاً حول قانون حفظ الكتلة فإنّه يمكن تحويل جزء من كتلة الجسم إلى طاقة. المصدر:
اشرح قانون حفظ المادة
[١]
أهمية قانون حفظ الكتلة
يعدّ قانون حفظ الكتلة مهماً في دراسة وإنتاج التفاعلات الكيميائية، فعند معرفة نوع وكمية المواد المتفاعلة يمكن التنبؤ بكمية المواد الناتجة؛ حيث يمكن لمصنعي المواد الكيميائية زيادة كفاءة الإنتاج من خلال تطبيق قانون حفظ الكتلة، ومن الجدير بالذكر أن اكتشاف قانون حفظ الكتلة ساعد على احترام علم الكيمياء بين العلوم بعيداً عن السحر والوهم. [٢]
مثال على قانون حفظ الكتلة
مثال: عند تسخين 10. 0غرام من مادة كربونات الكالسيوم (CaCO 3) فإنه يتم إنتاج 4. 4 غرام من ثاني أكسيد الكربون (CO 2)، و5. 6 غرام من أكسيد الكالسيوم (CaO)، هل يطبق التفاعل الآتي قانون حفظ الكتلة؟ [٣]
الحل:
كتلة المواد المتفاعلة = كتلة المواد الناتجة
10. 0 غرام من الكالسيوم كربونات = 4. 4 غرام من ثاني أكسيد الكربون + 5. 6 غرام من أكسيد الكالسيوم. 10. 0غرام في المواد المتفاعلة = 10. 0 غرام في المواد الناتجة. بما أن كتلة المواد المتفاعلة تساوي كتلة المواد الناتجة فإن هذا التفاعل يطبق قانون حفظ الكتلة. المراجع
↑ Robert W. Sterner "The Conservation of Mass",, Retrieved 8-5-2019. Edited. ↑ "The Law of Conservation of Mass: Definition, Equation & Examples",, Retrieved 8-5-2019.
قانون حفظ المادة
[٢]
قانون حفظ الكتلة في الفيزياء الحديثة
تم الطعن في قانون حفظ الكتلة مع ظهور قانون النسبية الخاصة، حيث اقترح آينشتاين وجود تكافؤ بين الكتلة والطاقة، ولقد تضمنت هذه النظرية عددًا من الإثباتات كفكرة أنّ الطاقة الداخلية للنظام يمكن أن تساهم في كتلة النظام بأكمله أو أن تلك الكتلة يمكن تحويلها إلى إشعاع كهرومغناطيسي، ولكن صرح ماكس بلانك بأن التغير في الكتلة الذي يحدث في النظام نتيجة لإزالة أو إضافة طاقة كيميائية يكون صغيرًا جدًا، بحيث لا يمكن قياسه بالأدوات المتوفرة حاليًا ولذلك لا يمكن استخدامه لاختبار نظرية النسبية الخاصة. [٣] ذكر آينشتاين بأنّ الطاقة المرتبطة بالنشاط الإشعاعي المكتشف حديثًا كانت مهمة بدرجة كافية مقارنةً بكتلة الأنظمة المنتجة لها، إذ يمكن قياس تغير الكتلة عند إزالة طاقة التفاعل من النظام، ولقد تم إثبات هذه الفرضية لاحقًا، حيث تمكن كوكروفت ووالتون من إثبات أول اختبار ناجح لنظرية آينشتاين التي تتعلق بفقدان الكتلة مع فقدان الطاقة، ومن ثم تم إسقاط قانون حفظ الكتلة وقانون حفظ الطاقة ليحل محلهما قانون أكثر شمولًا يعرف باسم تكافؤ الكتلة - الطاقة، كما قامت النسبية بإعادة تعريف مفهوم الكتلة والطاقة، بحيث أصبح من الممكن استخدامهما بالتبادل.
قانون حفظ الكتلة - YouTube