Massa e quantidade de matéria são grandezas diferentes!

31 de julho, 2023 às 20:29 | Postado em Mecânica, Outros temas, Teoria Cinética dos Gases

Qual a diferença entre massa e quantidade de matéria? vejo que muitos professores falam, porém não deixam nada claro !!

Esta dúvida pode ser elucidada por intermédio do livro gratuito O SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES DE MEDIDA, tradução autorizada do texto Brochure sur le SI  do BIPM (Bureau Internacional de Pesos e Medidas) pelo INMETRO.

Na seção 2.3.1 so livro encontra-se a tabela 2 com as sete grandezas de base (ou fundamentais) e suas respectivas unidades de medida no Sistema Internacional de Unidades de Medida. Essas  grandezas são de base ou fundamentais pois com elas são definidas todas as outras grandezas e suas unidades e medida usadas nas ciências naturais e nas suas tecnologias.

No livro, página 109, encontra-se a seguinte definição para quantidade de matéria:

A quantidade de matéria, símbolo n, de um sistema, é uma medida do número de entidades elementares especificadas. Uma entidade elementar pode ser um átomo, uma molécula, um íon, um elétron, ou qualquer outra partícula ou grupo específico de partículas.

Exemplos ajudam a entender que massa (ou inércia de um sistema) e quantidade de matéria (número de entidades elementares de um sistema) não são sinônimos.

Dois recipientes contém ambos a mesma massa de água e de etanol que segundo a aferição de uma balança resultou em 200 gramas em  cada um deles.

A quantidade de matéria nos dois recipientes expressa o número de moléculas de água e de etanol em cada um deles. Sem detalhar aqui como se calculam essas quantidades de matéria é  fato que no copo com água o número de moléculas é 2,6 vezes o número de moléculas no copo com etanol.

Um outro exemplo: se duas amostras de gases tem o mesmo volume, a mesma pressão e a mesma temperatura então, segundo a Lei de Avogadro, ambos possuem a mesma quantidade de matéria (mesmo número de moléculas) independentemente da natureza físico-química dos dois gases. Se os gases são hidrogênio e oxigênio, a massa da amostra de oxigênio é dezesseis vezes maior do que a massa da amostra de hidrogênio.

Desta forma, massa (ou inércia de um sistema) e quantidade de matéria (número de entidades elementares de um sistema) dão informações diferentes sobre um mesmo sistema e é comum que dois sistemas que possuam a mesma medida para uma das grandezas apresentem diferentes medidas para a outra.

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“Docendo discimus.” (Sêneca)