Diferenças entre massa e peso e quantidade de matéria
Na Matemática, na Química e na Física, massa, peso e quantidade de matéria são grandezas, embora relacionadas, muito diferentes.
A massa "m" é uma medida da inércia de um corpo, uma grandeza escalar que mede a oposição que um corpo apresenta a mudanças em sua velocidade quando observado a partir de um referencial inercial . O peso real "P" de um corpo, uma grandeza vetorial, é a força resultante da interação gravitacional entre este corpo e algum outro em sua vizinhança - usualmente o planeta Terra - conforme estabelecido pela Lei da Gravitação Universal de Isaac Newton . O peso aparente de um corpo, uma grandeza também vetorial, corresponde à força normal em uma superfície horizontal necessária para equilibrar um corpo sob ação de seu peso real e outras forças envolvidas, como força centrípeta ou empuxo. É a força de contato, usualmente medida com o dinamômetro. A quantidade de matéria "n", um número simples, corresponde ao número de partículas nanoscópicas que compõem um corpo . Em resumo, o peso de um corpo na Terra é a força com que a Terra o atrai; a massa é uma medida da inércia desse corpo; e a quantidade de matéria uma medida da quantidade de partículas nanoscópicas presentes no corpo.
O peso real depende das massas dos corpos envolvidos na interação gravitacional bem como da distância que os separa. Segundo a Lei da Gravitação Universal: Pela definição acima, notoriamente peso e massa são muito diferentes.
Um erro muito clássico é afirmar que massa mede a quantidade de matéria em um corpo. Não o faça, pela razão abaixo . As grandezas massa e quantidade de matéria, apesar de também se encontrarem relacionadas, têm definições bem distintas . Entre a massa m e quantidade de matéria n há a seguinte relação : com A sendo a massa de cada partícula, em quilogramas, e n o número de partículas, adimensional. No mundo atômico a massa de cada partícula (átomos, moléculas, etc.) de uma substância pode ser inferida diretamente da Tabela Periódica e da fórmula estrutural da partícula, mas esse método fornece a massa A em daltons. Dalton é uma unidade para a medida de massas em nível atômico que se define por um doze avos da massa de um átomo de carbono 12. A título de usar-se a fórmula acima tem-se que : 1 dalton = 1 , 660 539 066 ( 60 ) × 10 − 27 k g {\displaystyle \mathrm {1,660\,539\,066(60)\times 10^{-27}\ kg} }
Detalhamento
Vejamos os cálculos para a água e para o álcool etílico Aproximando-se a massa atômica pelo número de massa por simplicidade, da Tabela Periódica a massa atômica do Oxigênio é aproximadamente 16 daltons e a de cada Hidrogênio na molécula de água aproximadamente 1 dalton; de forma que a molécula de água tem uma massa de 18 daltons. Segundo a definição de mol, se uma molécula de uma substância pura tem uma massa A em daltons, então um mol de moléculas dessa substância tem uma massa A em gramas. Logo, à quantidade de matéria de 1 mol de moléculas de água corresponde uma massa de 18 gramas de água. Para o álcool etílico, fórmula molecular C 2 H 5 O H {\displaystyle C_{2}H_{5}OH} , considerando que o número de massa do carbono é 12, tem-se uma massa molecular para o álcool de aproximadamente (2x12 + 6x1 + 1x16) daltons, ou seja, 46 daltons.
A massa é medida pela balança (de dois pratos) e o peso aparente, que apenas em situações específicas corresponde ao peso real, por um dinamômetro. Vale ressaltar que a "balança" eletrônica de um prato é em verdade um dinamômetro . A unidade de massa é o quilogramas (kg). Já o peso é medido em newtons (N) segundo o Sistema Internacional de Unidades, ou quilograma-força de forma mais popular. Quilograma e quilograma-força são assim unidades também bem diferentes, vale ressaltar. Quantidade de matéria é usualmente medida em mols.
