قانون حفظ المادة

مفهوم قانون حفظ المادة

يُشير مفهوم قانون حفظ المادة أو حفظ الكتلة (بالإنجليزية: Law of Conservation of Mass) إلى أنّ وجود المادة في نظام معيّن مغلق أو معزول يعني عدم إمكانية إضافة المزيد من الكتلة إليها أو إنقاصها؛ حيث يُمكن فقط أن تتغير من شكلٍ إلى آخر مع الحفاظ على كتلتها ثابتة كما هي.^[١]

قانون حفظ المادة في الكيمياء

إنّ قانون حفظ المادة في مجال الكيمياء يعني أنّ كتلة المواد الداخلة في التفاعل الكيميائي تساوي كتلة المواد الناتجة إذا تمّ هذا التفاعل ضمن نظام معزول، ويُقصد بالنظام المعزول هنا النظام الذي لا يتفاعل مع محيطه، رغم أنّ مادة معيّنة تتحول إلى مادة أخرى خلال تفاعل ما، إلّا أنّ الكتلة الإجمالية للمخرجات تساوي الكتلة الإجمالية للمتفاعلات، وهذا ساعد العلماء على فهم حقيقة التفاعل الكيميائي، فهو لا يخفي المواد المتفاعلة كما يبدو في الظاهر، إنّما يحوّلها إلى مواد أخرى بكتلة متساوية، وقد أشار أنطوان لافوازييه الكيميائي ومكتشف قانون حفظ المادة إلى أنّه: “لا يُمكن إنشاء ذرات لمادّة ما أو إتلافها، ولكن يمكن نقلها وتغييرها إلى جسيمات مختلفة”.^[١]

أمثلة على قانون حفظ المادة

تُعدّ الطاقة الشمسية من الأمثلة الحية التطبيقية على قانون حفظ المادة، حيث تتغير الطاقة من شكلٍ إلى آخر ضمن سلسلة كبيرة من التغيّرات الفيزيائية والكيميائية، ففي الأنظمة الحية تتحوّل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية ثمّ إلى طاقة ميكانيكية، وخلال كلّ مرحلة من هذه المراحل تتحلّل الطاقة مرتفعة الجودة وتتدفق إلى البيئة الجديدة لتُصبح منخفضة الجودة، ووفقاً لقانون حفظ المادة فإنّه لا يمكن الحصول على المزيد من الطاقة خلال التغيرات الفيزيائية أو الكيميائية المصاحبة لعملية تحوّل الطاقة، فطاقة الإدخال تساوي دائماً طاقة الإخراج.^[٢]

ومن الأمثلة الأخرى على ذلك المدفأة الكهربائية؛ فعند تشغيلها يتمّ تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية، وعند قياس كمية الكهرباء الداخلة إلى المدفأة ستكون نفس كمية الحرارة الناتجة عنها -أيّ الناتجة عن المدفأة-، أي أنّ الطاقة تمّ حفظها خلال عملية التحويل الحاصلة في نظام مغلق وهو المدفأة.^[٣]

المراجع

1. ^ ^{أ ب} Anne Marie Helmenstine (28-9-2017), “Law of Conservation of Mass”، www.thoughtco.com, Retrieved 3-10-2018. Edited.
2. ↑ “Conservation of Matter”, chemistry.tutorvista.com, Retrieved 3-10-2018. Edited.
3. ↑ “Conservation Laws”, www.encyclopedia.com, Retrieved 3-10-2018. Edited.