Khi đun nóng một chất thì các đại lượng khối lượng thể tích, khối lượng riêng thay đổi như thế nào

Khối lượng của một vật là một đại lượng vật lý đặc trưng cho mức độ quán tính của vật đó. Vật có khối lượng lớn có sức ì lớn hơn và cần có lực lớn hơn để làm thay đổi chuyển động của nó. Mối liên hệ giữa quán tính với khối lượng được Isaac Newton phát biểu trong định luật 2 Newton. Khối lượng trong chuyển động thẳng đều còn được mở rộng thành khái niệm mô men quán tính trong chuyển động quay.

Khối lượng của một vật cũng đặc trưng cho mức độ vật đó hấp dẫn các vật thể khác, theo định luật vạn vật hấp dẫn Newton. Vật có khối lượng lớn có tạo ra xung quanh trường hấp dẫn lớn.

Khối lượng hiểu theo nghĩa độ lớn của quán tính, khối lượng quán tính, không nhất thiết trùng với khối lượng hiểu theo nghĩa mức độ hấp dẫn vật thể khác, khối lượng hấp dẫn. Tuy nhiên các thí nghiệm chính xác hiện nay cho thấy hai khối lượng này rất gần nhau và một tiên đề của thuyết tương đối rộng của Albert Einstein phát biểu rằng hai khối lượng lượng này là một.

Trong vật lý cổ điển người ta coi khối lượng của một vật là một đại lượng bất biến, không phụ thuộc vào chuyển động của vật. Tuy nhiên đến vật lý hiện đại người ta lại có cách nhìn khác về khối lượng, khối lượng có thể thay đổi tùy theo hệ quy chiếu. Khối lượng trong vật lý hiện đại bao gồm khối lượng nghỉ, có giá trị trùng với khối lượng cổ điển khi vật thể đứng yên trong hệ quy chiếu đang xét, cộng với khối lượng kèm theo động năng của vật.

Khối lượng toàn phần lúc này, m {\displaystyle m} , còn gọi là khối lượng tương đối tính, liên hệ với khối lượng nghỉ, m 0 {\displaystyle m_{0}} , và vận tốc chuyển động, v {\displaystyle {\vec {v}}} , theo công thức:

m = γ m 0 {\displaystyle m=\gamma m_{0}}

với:

γ = 1 1 v 2 c 2 {\displaystyle \gamma ={\frac {1}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}

v 2 = v v {\displaystyle v^{2}={\vec {v}}\cdot {\vec {v}}}

Khối lượng toàn phần có ý nghĩa tương đương năng lượng toàn phần chứa trong vật, qua mối liên hệ được thể hiện qua công thức của Einstein:

E = m c 2 {\displaystyle E=mc^{2}}

Với c {\displaystyle c} là tốc độ ánh sáng. Khối lượng toàn phần, m {\displaystyle m} , cũng được dùng để định nghĩa động lượng tương đối tính, p {\displaystyle {\vec {p}}} :

p = m v {\displaystyle {\vec {p}}=m{\vec {v}}}

Ví dụ: Hạt photon có khối lượng nghỉ bằng 0, nhưng có khối lượng toàn phần khác không. Nó do vậy cũng có năng lượng tương đối tính và động lượng tương đối tính.

Nhưng theo quan niệm mới [xuất hiện trong vòng 20 năm trở lại đây] thì chỉ có một khối lượng gắn bó với hạt, khối lượng này là một cái gì đó giống như khối lượng của cơ học Newton. Vì chỉ có 1 khối lượng nên không cần thiết phải dùng thuật ngữ khối lượng nghỉ hay kí hiệu là m 0 {\displaystyle m_{0}} .

Mặt khác, hệ thức E 2 p 2 c 4 = m 2 c 4 {\displaystyle E^{2}-p^{2}c^{4}=m^{2}c^{4}} củng cố thêm cho quan niệm khối lượng m {\displaystyle m} là 1 bất biến trong khi E {\displaystyle E} và p {\displaystyle {\vec {p}}} thì phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Không có khối lượng tương đối tính mà chỉ có năng lượng tương đối tính E = γ m c 2 {\displaystyle E=\gamma mc^{2}} và động lượng tương đối tính được viết là p = γ m v {\displaystyle {\vec {p}}=\gamma m{\vec {v}}} .

Ví dụ: khi vật chất thường gặp phản vật chất, chúng sẽ bị biến thành các photon. Khối lượng toàn phần của hệ gồm vật chất thường và phản vật chất trước lúc gặp nhau bằng khối lượng toàn phần của các photon. Chú ý trong ví dụ này, khối lượng nghỉ cổ điển không bảo toàn, vì trước khi gặp nhau, vật chất và phản vật chất có khối lượng nghỉ lớn hơn không, còn sau khi gặp nhau, các photon có khối lượng nghỉ bằng 0.

• Trọng lượng
• Quán tính
• Hệ quy chiếu

Lỗi chú thích: Đã tìm thấy thẻ với tên nhóm note, nhưng không tìm thấy thẻ tương ứng tương ứng, hoặc thẻ đóng bị thiếu