Проблема размерного анализа

Я задаю этот вопрос здесь, потому что я думаю, что это фундаментально связано с физикой, поскольку она вращается вокруг размерного анализа и физических величин.

Справочная информация : Количество вещества является фундаментальной физической величиной, которая имеет моль (моль) в качестве единицы СИ. Поэтому все выражения для количества вещества должны иметь единицу измерения моль (или любую единицу количества вещества) при упрощении, если моль (или любую другую единицу количества вещества, как указано выше) принимается за единицу количества вещества.

Короче говоря, все выражения для количества вещества должны иметь единицу количества вещества при упрощении (при необходимости). В этом вопросе я буду использовать единицу СИ для количества вещества, то есть моль для всех целей.

Если А = Количество вещества (в молях), м = Масса вещества в определенной единице (обычно в граммах), М = Масса на единицу количества вещества (обычно в граммах/моль)

затем,

(1) А "=" м М

Если вещество находится в молекулярной форме, то М называется молярной массой вещества.

Но в моем учебнике и на многих веб-сайтах в Интернете я встречал словосочетание « число родинок» . Я думаю, что это относится к количеству вещества или может быть числовой частью количества вещества. Приведенные там формулы были странными. Одна из формул количества вещества выглядела следующим образом:

Если н это количество молей, м масса вещества в граммах и Икс - атомная масса (для атомов элементов) или молекулярная масса (для молекул элементов и соединений), тогда,

(2) н "=" м Икс

Это уравнение не является правильным с точки зрения размерности, если я прав.

Мои вопросы :

Прежде всего, я хотел бы спросить, относятся ли количество вещества и количество молей к одному и тому же, или количество вещества имеет единицу измерения вместе с числовым значением, тогда как количество молей не имеет единицы измерения и представляет собой числовое значение. по величине количества вещества.

Во-вторых, между уравнениями 1 и 2 , какой из них полностью правильный (и по смыслу, и по размерности)?

В-третьих, поскольку в каком-то месте я столкнулся с граммом атомной / молекулярной массы вместо молярной массы, я хотел бы знать, в чем разница между ними и имеют ли они одни и те же единицы или разные единицы?

Да, уравнение 2 неверно с интерпретацией, которую вы дали всем величинам. Если x — молекулярная масса, n — количество молекул, а не молей.
Ваше уравнение размерно верно, если «n» — число молей, «m» — масса в граммах, а «x» — молекулярная масса в г/моль.
@DavidWhite Это недоразумение. Молекулярные массы всегда указаны в дальтонах (безразмерные); количество в г/моль, которое вы ищете, является молярной массой М используется в (1).
Я дал ответ, но, честно говоря, я думаю, что его следует перенести в химию - знаете ли, химики также могут проводить размерный анализ.
@emilio pisanty, «старая» номенклатура определяла молекулярную массу как г / моль. Я понимаю, что определения со временем меняются.
@David В какой-то момент это могло иметь место, но использование устарело и не должно использоваться больше.

Ответы (1)

Использование «количество родинок» некорректно , формально говоря, и не должно использоваться. Есть много ресурсов, которые делают это, но их следует избегать, если это возможно. Правильным количеством для использования является количество вещества, которое обычно выражается в молях.

Ваше уравнение (1) совершенно верно: если у вас есть масса м вещества, масса которого на единицу количества вещества равна М ( молярная масса , количество в килограммах на моль), то у вас есть количество вещества

А "=" м М ,
в молях.

Чтобы понять ваше уравнение (2), вы используете атомную / молекулярную массу Икс рассматриваемого вида; формально это безразмерная величина, которая обычно выражается в дальтонах/единицах атомной массы и связана с молярной массой через М "=" Икс М ты , где М ты "=" 1 г / м о л молярная массовая постоянная . С этим соглашением, если у вас есть масса м вашего вещества, то количество

м Икс "=" А М ты
измеряется в килограммах, и в этом мало смысла.

Когда люди вычисляют * количество молей н (где * означает, что количество не должно использоваться, если заимствовать некоторые обозначения из лингвистики), то, что они обычно делают, это делят массу м образца на массу одного моля исследуемого вещества, * у "=" М × 1 м о л , давая вам

* н "=" м у "=" м М × 1 м о л "=" А 1 м о л ,
т.е. числовое значение количества вещества, выраженное в молях. Это использование, хотя и широко распространено, является неправильным, и в будущем оно принесет вам только горе.

Точно так же любой ресурс, который дает вам молекулярную массу в граммах, понятия не имеет, о чем он говорит (или, по крайней мере, как говорить об этом), и вы должны обходить эти ресурсы стороной. Вы должны использовать молярную массу (в килограммах на моль) или молекулярную массу (в дальтонах, т.е. безразмерную), но если они не продают вам массы в 10 − 26 к г плюс-минус, но они совершенно неправильно обращаются со своими подразделениями.

Второе уравнение неверно в той форме, в которой оно опубликовано, и мы должны ввести молярную постоянную, чтобы понять его. Верно?
@MrAP Да. Я именно это и сказал в ответе. Обратите внимание, что повторная публикация одного и того же комментария не является надлежащим использованием этой функции.
Проблема размерного анализа
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v