قانون حساب الكتلة

تعرف على قانون حساب الكتلة، تعرف الكتلة رياضياً بأنها مقدار ما يحتويه الجسم من مادة ويختلف حساب الكتلة باختلاف المجال الذي تستخدم فيه، وهي ترتبط بشكل قوي بحساب وزن الأجسام، فوحدتها الأساسية هي الغرام، وفيما يلي مقال من موسوعة عن كيفية حساب كتله الجسم.

• قانون حساب كتلة الجسم

من أهم القوانين التي يمكن الاعتماد عليها في معرفة كتلة أحد أو جميع مكونات جسم الإنسان هو قانون حساب كتلة الجسم، فيمكن من خلاله حساب كتلة الدهون، أو الماء، وحساب الوزن أيضاً.

وتحسب كتلة الجسم بقسمة الوزن بالكيلو غرام على مربع الطول بالمتر؛ فإذا كان وزن أحدهم 120 كيلو وطوله 1.9 متر، فإن مؤشر كتلة الجسم يساوى حاصل قسمة 120 على 3.61 ويساوي 33.24

• قانون حساب الكتلة المولية

وينتمي مصطلح الكتلة المولية لعلم الكيمياء، والمول هو عدد ذرات الكربون الموجودة في 12 جرام من نظير كربون -12 .

ونشير للكتلة المولية بأنها الكتلة (مقدرة بالجرام) الموجودة في مول واحد من المادة، وهي تحسب بحاصل ضرب (الكتلة الذرية للعنصر) × (عامل التحويل غرام لكل مول)

فإذا أردنا حساب الكتلة المولية لمركب يحتوي على الجلوكوز وكلوريد الهيدروجين، نقوم أولاً بحساب عدد الذرات الخاصة بكل عنصر للمركب؛ فيحتوي عنصر الجلوكوز على 6 ذرات كربون و12 ذرة هيدروجين و6 ذرات أوكسجين، ويحتوي كلوريد الهيدروجين على ذرة هيدروجين وذرة كلور.

ثم نقوم بعدها باستخراج الكتل الذرية النسبية لكل عنصر من الجدول الدوري، وضربها في 1جم/مول؛ فتصبح الكتل الذرية النسبية لكلوريد الهيدروجين هي: 1.007 جم/ مول للهيدروجين، و35.453 جم/مول للكلور. وتصبح الكتل الذرية النسبية للكلور هي 12.0107 جرام/مول للكربون، و1.007 جم/مول للهيدروجين، و15.9994 جم/ مول للأوكسجين.

والآن نقوم بضرب الكتل الذرية للعناصر في عدد الذرات الموجودة بالمركب للحصول على الكمية النسبية أو الكتلة المولية لكل عنصر؛ وتصبح الكتلة النسبية للهيدروجين هي 1.007 جم/ مول، والكتلة النسبية لكل عنصر كلور هي 35.453 جم/ مول وذلك بالنسبة لكلوريد الهيدروجين، أما بالنسبة للغلوكوز فإن الكتلة المولية لعنصر الكربون هي 12.0107 × 6 = 72.0642 جم/مول، وللهيدروجين 1.007 × 12 = 12.084 جم/مول، وللأكسجين 15.9994 × 6 = 95.9964 جم/مول.

وبحاصل جمع كل النواتج السابقة نحصل على الكتلة المولية للمركب، فكتلة كلوريد الهيدروجين 1.007 + 35.453 = 36.460 جرام لكل مول، وكتلة الغلوكوز المولية هي 72.0642 + 12.084 + 95.9964 = 180.1446 جم/مول

• قانون الكتلة الحجمية

والمصطلح هنا ينتمي لعالم الفيزياء، فالحجم هو الحيز الذي تشغله المادة (صلبة، أو سائلة، أو غازية) في الفراغ، وتعرف حينئذ الكتلة الحجمية بأنها حاصل قسمة كتلة المادة (كمية المادة الموجودة في جسم معين) على حجمها.

وتعتبر وحدة قياس الكتلة الحجمية هي جم/ سم3، وتمثل جم/م3 الوحدة العالمية لقياس الكتلة الحجمية.

ولأن القانون هنا فيزيائي فيجدر الإشارة أن الكتلة الحجمية تتأثر بعوامل الضغط وارتفاع درجة الحرارة؛ ولهذا يجب الاعتماد على درجة حرارة ومستوى ضغط قياسيين لحساب الكتلة الحجمية لمادة ما.

فلو قمنا مثلاً بحساب الكتلة الحجمية لقطعة حديد بحجم 2.5 سم3، وكتلة حديد تساوى 20جم، فإن الكتلة الحجمية تساوي حينئذ حاصل قسمة 20/2.5 =8جم/سم3 .

• حساب الكتلة m

وهي “كتلة الجرم المركزي” وهي تستخدم مع وحدات قياس أعلى لحساب كتلة الأجرام السماوية، والتي تعد الشمس أبرزها.

وتحسب بناتج ضرب 1/G و “G” هنا هو ثابت نيوتن للجاذبية × حاصل ضرب نصف قطر مدار الجرم الثاني × سرعة دوران الجرم الثاني حول الأول (الجرم المركزي).

ولأن الاعتماد على حساب كتلة الجرم المركزي يتم في نطاق صعب معه احتساب الكيلوات والجرامات، فإن هناك تقدير بوحدة الكتلة الأرضية للكواكب الصخرية، ووحدة كتلة المشتري لقياس كتلة الكواكب الغازية، وتقاس النجوم بوحدة الكتلة الشمسية.

كانت تلك هي أهم القوانين التابعة لحساب الكتلة، والذي يندرج تحته مجالات وعلوم كثيرة، وطرق حساب مختلفة، ووحدات مميزة.