Khái niệm năng lượng và khối lượng

Theo thuyết tương đối của Einstein, điều gì xảy ra với khối lượng trong quá trình biến đổi vật lý?

Đối với quá trình hóa học, điều gì về khối lượng được chấp nhận?

Khi Δm > 0 trong một phản ứng hóa học, điều này có nghĩa là gì?

Trong phản ứng hóa học 2H2 + O2 → 2H2O, giá trị Δm được tính là bao nhiêu?

Khi nói về sự biến đổi vật lý, khối lượng thường có giá trị gì?

Khi nào Δm có giá trị đáng kể trong các quá trình vật lý?

Công thức nào sau đây mô tả mối quan hệ giữa năng lượng và khối lượng?

Khi Δm < 0 trong một phản ứng hóa học, điều này có nghĩa là gì?

Khái niệm năng lượng và khối lượng theo thuyết tương đối

Theo thuyết tương đối của Einstein, năng lượng và khối lượng tỷ lệ thuận với nhau theo công thức E = mc^2
E: năng lượng (J)
m: khối lượng (kg)
c: tốc độ ánh sáng trong chân không (3.10^8^ m/s)
∆E: sự thay đổi năng lượng
∆m: sự thay đổi khối lượng

Sự bảo toàn khối lượng trong biến đổi vật lý và hóa học

Trong quá trình biến đổi vật lý:
- Khi vật/hệ vận động (biến đổi hay thực hiện một quá trình) => E thay đổi => m thay đổi
- Do đó, KHÔNG có sự bảo toàn khối lượng trong quá trình biến đổi vật lý.
Trong quá trình biến đổi hóa học:
- ∆m = [ΔEc2\frac{\mathbf{\mathrm{\Delta}E}}{\mathbf{c}^{\mathbf{2}}}c2ΔE]{.math.inline}
- ∆m > 0: m2 > m1 => Quá trình tăng khối lượng do kèm theo quá trình thu năng lượng.
- ∆m < 0: m2 < m1 => Quá trình giảm khối lượng do kèm theo quá trình tỏa năng lượng.
- Trong quá trình hóa học, ∆E thường bé => ∆m → 0 => m2 ≈ m1
- Do đó, có thể CHẤP NHẬN sự bảo toàn khối lượng trong quá trình biến đổi hóa học.

Ví dụ minh họa

Quá trình hóa học: 2H2 + O2 → 2H2O
- ∆E = 572 kJ/mol => ∆m ≈ 6,4.10^-12^ (g) (rất bé => gần bằng 0).
- Do đó có thể xem như khối lượng được bảo toàn.
Quá trình biến đổi hạt nhân: [~0~^1^ n]{.math.inline} + [~92~^238^ U]{.math.inline} → [~38~^94^ Sr + ~54~^ 189^ Xe + 3 ]{.math.inline} [~0~^1^ n]{.math.inline}
- Phát ra E = 1,74.10^-13^ J kèm theo sự thay đổi ∆m = 0,193 (g).
- Do ∆m có giá trị đáng kể, m2 ≠ m1 => không có sự bảo toàn khối lượng trong biến đổi hạt nhân.

Quiz này khám phá khái niệm năng lượng và khối lượng theo thuyết tương đối của Einstein. Bạn sẽ tìm hiểu mối liên hệ giữa năng lượng và khối lượng, cũng như sự bảo toàn khối lượng trong biến đổi vật lý và hóa học. Cùng kiểm tra kiến thức của bạn về các công thức và hiện tượng liên quan!