سه شنبه, ۱ خرداد, ۱۴۰۳ / 21 May, 2024
مجله ویستا
هم ارزی جرم و انرژی
تا چندی پیش دو اصل کلی و مستقل از یکدیگر پایه دانش جدید را تشکیل می داد یکی اصل بقای جرم بود و دیگری اصل بقای انرژی در نیمه دوم قرن هجدهم میلادی لاوازیه دانشمند فرانسوی پس از یک سلسله تجربیات دریافت که مقدار جرم مادی که در فعل و انفعالات شیمیائی دخالت دارند همواره ثابت می ماند و این مشخصه مواد رادر قانون زیر به نام قانون بقای جرم خلاصه نمود .
● بیان لاووازیه از قانون بقای جرم و انرژی :
هیچ جرمی معدوم نمی شود و هیچ جرمی نیز از عدم بوجود نمی آید و یا به عبارت دیگر مقدار جرم مادی که در عالم وجود دارد همواره ثابت است اصل بقای انرژی می گوید انرژی هر دستگاه معین مقدار ثابتی دارد ، نمی توان انرژی را خلق کرد و نه آنرا از بین برد فقط اقسام آن می توانند به یکدیگر تغییرشکل دهند .
● نظریات مدرن :
در اوایل قرن بیستم یعنی در سال ۱۹۰۵ نظریه نسبیت (Theory of Relativity) آلبرت انیشتین خدشه ای به دو اصل فوق الذکر وارد ساخت زیرا یکی از نظریات نسبیت این است که جرم و انرژی مانند بخار آب و آب که دو شکل مختلف از یک ماده هستند یک چیز واحد بوده و قابل تبدیل به یکدیگر می باشند.
بنابراین مقدار جرم مادی را که در عالم وجود دارد نمی توان ثابت دانست بلکه از تطبیق نظریه نسبیت با اصل بقای جرم و اصل بقای انرژی می توان قانون کلی تری نتیجه گرفت که مطابق آن :" مجموع جرم مادی و مقدار انرژی که در عالم وجود دارد همواره ثابت است ."به عقیده آلبرت انیشتین مقدار E که معرف انرژی است و از کلمه لاتین Energy اقتباس شده است یعنی انرژی هم ارز با جرم m بوسله رابطه زیر بیان می گردد E=m c۲ که در آن E ـ انرژی و m ـ جرم و C ـ سرعت نور در خلا می باشند.
● داده های آماری :
چنانچه در رابطه اخیر به جای حروف اعداد واقعی بکار بریم عظمت و قدرت نیروی هسته ای آشکار می گردد نیروی حاصله به این دلیل بزرگ است که سرعت سیر نور بسیار و برابر سیصد هزار کیلومتر در ثانیه است بنابراین ضریب c۲ بسیار رقم بزرگی می باشد و اگر آنرا در دستگاه C.G.S یعنی سانتیمتر گرم ثانیه حساب کنیم چنین می شود : c۲=۹X۱۰۲۰ ملاحظه می کنید که چه عدد غول پیکری است و ما آنرا به شکل طولانی خودش نمی نویسیم و خیلی راحت تر است که فرم توانی آنرا به کار ببریم اگر فرض کنیم که فقط یک گرم از جرم به انرژی تبدیل شود (m=۱ gr) مقدار E یعنی انرژی (کار) برابر با: ۹X۱۰۲۰ ارگ (Erg) خواهد شد که ارگ واحد انرژی در دستگاه C.G.S می باشد.
اگر این انرژی تبدیل به انرژی الکتریکی نماییم مقدار آن برابر ۲۵ گیگا وات در ساعت الکتریسته خواهد شد و این مقدار انرژی می تواند یک لامپ ۳۰ واتی را برای مدت ۱۰۰ سال روشن نگه دارد .بنا براین ناپدید شدن مقدار ناچیزی از جرم باعث ظهور مقدار زیادی انرژی است که در ک قدرت آن دشوار است برای درک بیشتر و بهتر مثال دیگری را ببینید :
چنانچه جرم را یک کیلو گرم انتخاب کنیم فرقی نمی کند که چه ماده ای در نظر گرفته شود انرژی حاصل از تبدیل آن ۲۵۰۰۰ گیگا وات ساعت خواهد بود اگر این مقدار انرژی را با سایر واحدها مقایسه کنیم درک آن آسانتر می شود ناپدید شدن یک کیلوگرم ماده معادل سوختن ۱۶۰۰ میلیون لیتر بنزین و یا ۳۳۰۰ کیلو تن ذغال سنگ انرژی می دهد .
● مفهوم فیزیکی قانون هم ارزی جرم و انرژی :
باید بدانید که رابطه E=m c۲ چگونگی تبدیل یک کیلو گرم آب به انرژی را بیان نمی کند بلکه فقط اصلی است که هم ارزی جرم و انرژی را بیان می کند نه اینکه جزئیات نحوه تبدیل آنها را آشکار سازد رابطه اخیر ایجاب می کند که برای انرژی نیز جرمی قائل شویم .
انرژی گرمایی که ضمن احتراق بدست می آید دارای جرم است ولی این جرم به اندازه ای کوچک است که حتی با دقیق ترین ترازو ها نمی توان آنرا سنجید مثلا چند نانوگرم (بیلیونوم گرم) در مورد احتراق ۱۲ گرم ذغال .
اگر بوسیله حرارت یک تن آب صفر درجه را به ۱۰۰ درجه برسانیم یعنی به آن ۱۰۰ میلیون کالری انرژی بدهیم جرم آن فقط ۰.۰۰۴ میلی گرم اضافه می شود .
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
پیچ و مهره پارس سهند
تعمیر جک پارکینگ
خرید بلیط هواپیما
سید ابراهیم رئیسی سیدابراهیم رئیسی رئیس جمهور رئیسی سقوط بالگرد رئیسی ایران شهادت بالگرد تبریز حسین امیرعبداللهیان دولت سیزدهم شهادت رئیسی
تهران کنکور هواشناسی شورای شهر تهران شهرداری تهران تعطیلی مدارس هلال احمر سانحه بالگرد رئیسی پلیس سیل قوه قضاییه بارش باران
قیمت خودرو قیمت دلار قیمت طلا بورس خودرو یارانه بازار خودرو دلار حقوق بازنشستگان بازنشستگان ایران خودرو سایپا
شهادت رئیس جمهور سینمای ایران پیام تسلیت تلویزیون لیلا حاتمی سریال آیت الله سید ابراهیم رئیسی سینما شعر رسانه ملی نمایشگاه کتاب زری خوشکام
کنکور ۱۴۰۳ گوگل دانش بنیان تجهیزات پزشکی دانشگاه تهران تلسکوپ فضایی هابل باتری
رژیم صهیونیستی ترکیه جنگ غزه اسرائیل فلسطین غزه روسیه امیرعبداللهیان آمریکا چین حماس اوکراین
فوتبال پرسپولیس استقلال لیگ برتر رئال مادرید باشگاه پرسپولیس لیگ برتر ایران لیگ برتر انگلیس فدراسیون فوتبال بازی باشگاه استقلال منچسترسیتی
هوش مصنوعی مایکروسافت تبلیغات سامسونگ اپل ناسا نمایشگاه ایران هلث موبایل آیفون
سرطان سزارین رژیم غذایی آلزایمر طول عمر زایمان افسردگی فشار خون مغز انسان دیابت