شرح قانون حساب الكتلة

يمكن تعريف الكتلة رياضياً بأنها مقدار المادة الموجودة في الجسم. يختلف حساب الكتلة باختلاف المجال الذي يتم فيه الحساب، وهي مرتبطة بشكل قوي بحساب وزن الأجسام، ووحدتها الأساسية هي الغرام. ويمكن الاطلاع على مقال من الموسوعة لمعرفة كيفية حساب كتلة الجسم .

قانون حساب كتلة الجسم

• يعد قانون حساب كتلة الجسم واحدًا من أهم القوانين التي يمكن الاعتماد عليها لمعرفة كتلة أي مكون من مكونات جسم الإنسان، حيث يمكن استخدامه لحساب كتلة الدهون أو الماء أو حتى الوزن.
• يتم حساب كتلة الجسم بقسمة الوزن بالكيلوجرام على مربع الطول بالمتر، وبالتالي إذا كان وزن شخص ما 120 كيلوجرام وطوله 1.9 متر، فإن مؤشر كتلة جسمه يساوي حاصل قسمة 120 على 3.61 ويساوي 33.24

قانون حساب الكتلة المولية

• يُعتبر مصطلح الكتلة المولية من علوم الكيمياء، حيث يشير المول إلى عدد الذرات الموجودة في 12 جرامًا من نظير الكربون-12 .
• تعرف الكتلة المولية على أنها الكتلة الموجودة في مول واحد من المادة، ويتم حسابها بضرب الكتلة الذرية للعنصر بعامل التحويل غرام لكل مول
• لحساب الكتلة المولية لمركب يحتوي على الجلوكوز وكلوريد الهيدروجين، نحسب عدد الذرات لكل عنصر في المركب. فالجلوكوز يحتوي على 6 ذرات كربون و12 ذرة هيدروجين و6 ذرات أكسجين، وكلوريد الهيدروجين يحتوي على ذرة هيدروجين وذرة كلور.
• يتم بعد ذلك استخراج الكتلة الذرية النسبية لكل عنصر من الجدول الدوري ثم ضربها في 1 جم/مول. وبالتالي، تكون الكتلة الذرية النسبية لكلوريد الهيدروجين 1.007 جم/مول للهيدروجين و35.453 جم/مول للكلور. وتصبح الكتلة الذرية النسبية للكلور 12.0107 جرام/مول للكربون و1.007 جم/مول للهيدروجين و15.9994 جم/مول للأكسجين.
• يتم ضرب كتلة الذرية للعناصر في عدد الذرات الموجودة بالمركب للحصول على الكتلة المولية أو النسبية لكل عنصر. وبالنسبة لكلوريد الهيدروجين، تكون الكتلة النسبية للهيدروجين 1.007 جم/مول، ولكلور 35.453 جم/مول، أما بالنسبة للغلوكوز، فيكون وزن الكربون 12.0107 × 6 = 72.0642 جم/مول، ووزن الهيدروجين 1.007 × 12 = 12.084 جم/مول، ووزن الأكسجين 15.9994 × 6 = 95.9964 جم/مول.
• عند جمع جميع النتائج السابقة، يتم الحصول على الكتلة المولية للمركب، ويبلغ وزن كلوريد الهيدروجين 1.007 + 35.453 = 36.460 جرام/مول، ووزن الغلوكوز المولي هو 72.0642 + 12.084 + 95.9964 = 180.1446 جم/مول

قانون الكتلة الحجمية

• ينتمي هذا المصطلح إلى مجال الفيزياء، حيث يعرف الحجم بأنه الفراغ الذي تشغله المادة سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية، وتُعرف في هذا السياق الكتلة الحجمية بأنها حاصل قسمة كتلة المادة، أي كمية المادة الموجودة في جسم معين، على حجمها.
• تعتبر جم/سم3 هي وحدة قياس الكتلة الحجمية، وتمثل جم/م3 الوحدة العالمية لقياس الكتلة الحجمية.
• نظرًا لأن القانون الفيزيائي ينطبق هنا، يجب الإشارة إلى أن الكتلة الحجمية تتأثر بعوامل الضغط وارتفاع درجة الحرارة. لذلك، ينبغي الاعتماد على مستوى ضغط ودرجة حرارة قياسيين لحساب الكتلة الحجمية لأي مادة.
• في حالة حساب الكتلة الحجمية لقطعة حديد بحجم 2.5 سم مكعب وكتلة حديد تساوي 20 جرامًا، فإن الكتلة الحجمية تكون 8 جرامات في كل سنتيمتر مكعب .

حساب الكتلة m

• تستخدم مصطلح “كتلة الجرم المركزي” بالاشتراك مع وحدات قياس أعلى لحساب كتلة الأجرام السماوية، والتي تشمل الشمس وغيرها من الأجرام السماوية.
• يتم حسابها بضرب 1/G، وهنا “G” يشير إلى الثابت الجاذبية نيوتن × نصف قطر مدار الجسم الثاني × سرعة دوران الجسم الثاني حول الجسم الأول (الجسم المركزي) .
• نظرًا لأن الاعتماد على الحساب الكتلي للجسم المركزي يصعب في حساب الكيلوجرامات والجرامات، فإن هناك تقدير لوحدة الكتلة الأرضية للكواكب الصخرية، ووحدة كتلة المشتري لقياس كتلة الكواكب الغازية، ويتم قياس النجوم بوحدة الكتلة الشمسية.

تشمل قوانين حساب الكتلة مجالات وعلوم كثيرة، وطرق حساب مختلفة، ووحدات مميزة، وكانت هذه هي القوانين الرئيسية في هذا المجال.