Закон сохранения массы
Закон сохранения массы утверждает: при смешивании веществ масса получившейся системы равна сумме масс исходных веществ. В обычных условиях масса не исчезает и не возникает сама по себе, даже если вещества образуют раствор.
Формула
При смешивании жидкостей двух веществ массу системы находят сложением масс исходных компонентов:
Для двух жидкостей формула имеет вид \(m_{\text{смеси}}=m_1+m_2\). Если в сосуд сначала налили воду, а затем добавили растворённое вещество, масса раствора равна массе воды плюс массе этого вещества. Объём при этом может измениться не так, как ожидается, поэтому массу нельзя заменять объёмом.
В стакан налили \(200\ \text{г}\) воды и добавили \(15\ \text{г}\) соли. Масса раствора равна \(200+15=215\ \text{г}\), если соль не просыпалась, вода не испарялась, а часть раствора не пролилась.
Закон сохраняет массу, а не обязательно объём. После смешивания объём может быть меньше или больше суммы исходных объёмов из-за расположения частиц и других свойств веществ. Для расчётов объёма и плотности используют отдельные правила, например при расчёте плотности смеси.
Когда масса может измениться
Изменение измеренной массы обычно означает, что система была открытой: часть жидкости испарилась, смесь пролилась, в неё попал воздух или из неё вышел газ. Поэтому перед измерением важно определить границы системы и учитывать все вещества внутри них. Например, если воду и соль смешивают в закрытом сосуде, масса сосуда с содержимым до и после опыта остаётся одинаковой.
В закрытый сосуд поместили \(120\ \text{г}\) воды и \(8\ \text{г}\) соли. Какова масса раствора после растворения соли?
Главное
- Масса замкнутой системы сохраняется при смешивании веществ.
- Массу смеси находят сложением масс всех исходных компонентов: \(m_{\text{смеси}}=m_1+m_2+\ldots\).
- Изменение измеренной массы связано с потерей или поступлением вещества, а не с самим смешиванием.