قانون بقای جرم

قانون بقای جرم قانون بقاي جرم نظرنظريات اوليه: تا چندي پيش دو اصل كلي و مستقل از يكديگر پايه دانش جديد را تشكيل مي داد: يكي اصل بقاي جرم بود و ديگري اصل بقاي انرژي. در نيمه دوم قرن هجدهم ميلادي لاوازيه دانشمند فرانسوي پس از يك سلسله تجريات دريافت كه مقدار جرم ماده كه در فعل و انفعالات شيميايي دخالت دارند همواره ثابت مي ماند و اين مشخصه مواد رادر قانون زير به نام قانون بقاي جرم خلاصه نمود. بيان لاوازيه از قانون بقاي جرم و انرژي: هيچ جرمي معدوم نمي شود و هيچ جرمي نيز از عدم بوجود نمي آيد و يا به عبارت ديگر مقدار جرم مادي كه در عالم وجود دارد همواره ثابت است. اصل بقاي انرژي مي گويد انرژي هر دستگاه معين مقدار ثابتي دارد. نه مي توان انرژي را خلق كرد و نه آن را از بين برد فقط اقسام آن مي توانند به يكديگر تغيير شكل دهند . قانون بقاي جرم يكي از قوانين بقاي فيزيك كلاسيك است. با وجود تغييراتي كه ممكن است در ديگر كميت هاي دستگاه (مثل انرژي ،حجم ودما ) رخ دهد، جرم كل دستگاه به شرط منزوي بودن ثابت خواهدبود. يعني اين كه جرم نمي تواند آفريده شود و يا از بين برود، يا توليد و يا نابود شود. به عبارت ديگر مي توان گفت كه جرم خاصيت زوال ناپذير ماده است كه در تغييرات شيميايي ماده همواره ثابت مي ماند. تنها از ماده اي به ماده ديگر منتقل مي شود به طور كلي در هيچ تغييري جرم ماده از بين نمي رود و يا به وجود نمي آيد. به طوري كه جرم كل جهان همواره ثابت مي ماند. البته سيستم هايي وجود دارند كه جرم آنها درطول زمان تغيير مي كند. به عنوان مثال اگر حركت موشك را در نظر بگيريم. موشك قبل از پرتاب داراي يك مقدار جرم كل خواهد بود . اما بعد از پرتاب سوخت موشك مصرف مي شود بنابراين جرم سيستم موشك در اين لحظه با جرم آن قبل از پرتاب متفاوت خواهد بود. پس سيستم بقا نخواهد داشت. با اين حال اگرموشك و گازهاي خارج شده از آنرا كلا به صورت يك سيستم فرض كنيم در اين صورت نيروها يي كه گا زها ي خارج شده و موشك به يكديگر وارد مي كنند، در حكم نيروهاي داخلي بوده و شرط منزوي بودن سيستم برقرار مي شود و باز جرم بقا خواهد داشت. شايان ذكراست كه اين مطالب فقط در محدوده فيزيك كلاسيك معتبر است. اما درحالتي كه سرعت جسم نزديك به سرعت نورباشد،دراين صورت ديگر در قلمرو فيزيك كلاسيك نخواهيم بود ولذا قانون بقاي جرم نقض مي شود . قانون بقاي جرم - انرژي: گفتيم كه اگر سرعت جسمي بتواند نزديك به سرعت نور برسد، در اين صورت از محدوده فيزيك كلاسيك خارج خواهيم شد. در اين حالت قوانين بقاي جرم وانرژي نقض مي شود، ودر عوض يك قانون واحد بنام قانون بقاي جرم- انرژي بيان مي شود. براين اساس هرگاه تغييري در مقدار جرم صورت گيرد، اين تغيير بوسيله تغيير انرژي جبران مي شود. به عنوان مثال اگر جرم كاهش پيدا كند در اين صورت به اندازه تغيير جرم انرژي توليد مي شود و برعكس، اگرجرم افزايش پيدا كند، مقداري انرژي به جرم تبديل شده است. هم ارزي بين جرم وانرژي اولين بار توسط اينشتن در نظريه نسبيت بيان شد. روش كار: ابتدا0.11g مس را در يك بشر مي ريزيم و 1.5 ml اسيد نيتريك غليظ (HNO3) را قطره قطره به آن اضافه مي كنيم