1斤水中加入1斤盐,能否得到两斤混合物?这个问题并不简单

暖梦得少年 2022-03-24 00:41:00
综述

在我们日常的生活中,经常能够听到“质量守恒定律”,这个定律认为:在某个独立系统中,无论一种物质进行任何变化或者运动,其总体质量不会产生任何差别,物质不会自然出现,任何物质的存在都是形态上改变的结果。

这样的理论自二十世纪初被提出以来就被奉为真理。但很多人认为这样的说法有着偏差和误区,如果在一斤水里加上一斤盐,那么这盐水混合物的质量会是整整二斤吗?

盐水混合物的具体现象

我们日常生活中所见到的食盐大都是白色的晶体粉末状,盐作为我们日常生活中必不可缺的调味品,自然是可以溶解于水的。

盐之所以可以在水中溶解是因为水可以将食盐扩散成分子状态,盐分子会和水分子进行结合,在这个过程中,固体状态的盐就会逐渐消失,和水融为一体。

这是一个非常常见的现象,一般来说,盐水混合物也确实比普通的清水质量要大。所以,根据质量守恒定律,我们似乎真的可以推算出盐水的重量等于盐+水的重量,但是这样的说法其实是错误的。这个问题的答案,远远没有这么简单。

化学领域的质量守恒

在爱因斯坦之前,人们都认为质量守恒定律是一个不可撼动的真理:物质无论怎么变化,其总体质量绝对不会发生改变。

但是,很多科学家在做具体实验的时候却发现了一些很奇怪的现象,很多物质在经过调配之后,质量都受到了或多或少的缺失。

这和质量守恒定律严重相悖,很多人认为是实验过程的不严谨导致了这种现象,但是哪怕使用最精妙的仪器测试,所得结果还是如此:物质在经历化学反应的过程中存在“质量丢失”的现象。

科学家们自然对这种神奇的现象开展了一系列的研究,在这次研究过程中,科学家们发现了一个惊人的现象:自然界中的元素存在着一定的衰变现象。

具体来说就是:任何比铅元素重的元素原子核内部都呈现出一种不稳定的状态。它们存在的过程中会自主地降低自身的质量,变得比之前要“轻”,整个过程具有规律性,自然界中的重元素普遍存在衰变现象。

所以,质量守恒定律似乎出现了漏洞,这些衰变现象所导致的重元素的质量丢失究竟去了哪里呢?一时间,科学界纷纷认为质量“并不守恒”,很多科学家都提出了自己的有关看法,偏激者甚至直接对质量守恒定律提出了反对。直到爱因斯坦的出现,才解决了这种争论。

爱因斯坦的质能公式

爱因斯坦是历史上最为伟大的物理学家之一,他不像其他科学家一样关注与物质的质量,而是把目光投向了物质的能量,经过了细致的研究之后,爱因斯坦发现,物质的质量并不是物质最为本质的一种量,物质背后的能量更值得我们进行思考。

爱因斯坦认为:质量其实是能量的一种外化表现形式,物质的形成与稳定都需要更为高级的能量作为支持。所以,物质在运动或者进行反应的过程中,并不是单纯的物质质量的交互,而是能量之间的具体作用。

那些所谓“丢失”的质量,其实就是散发的能量,物质的原子核在作用的过程中普遍会以热量的形式进行能量的外化,所以它们的质量才会出现一定程度的损耗,这些损耗的质量都已经转化成能量的形态存在,自然界中的重元素衰变现象也是如此。

这样的理论在当时是十分超前的,爱因斯坦也根据自己的发现提出了著名的质能公式:e=mc,简单来说就是:物质损失的质量和产生的能量呈正比。

虽然这个公式只有短短的几个字符,但是人类却倚靠这个公式开展了关于原子能的无数研究,质能公式在当前时代也是毋庸置疑的真理,很大程度上的促进了人类社会的发展。

一加一是否等于二

说回盐与水的结合问题,盐的质量和水的质量都是固定的,它们在结合的过程中自然也会被质能公式所影响。在盐与水接触之后,彼此之间的原子核会相互碰撞,在这个过程中,分子之间的化学链将会破裂,能量也会以热量的形式被外放损耗。

所以,我们普遍所关注的质量自然也会受到影响,也就是说:在一斤水中加入一斤盐,所得到的盐水化合物总体质量绝对不可能是两斤,因为物质之间的能量会在彼此作用的时候收到损耗。

但是,这种质量的缺失其实很难让人察觉,因为盐与水彼此作用所产生的能量是微乎其微的,这种能量的损耗对于盐水混合物质量的影响自然也不会太大。

不过即便如此,我们也不可以想当然地认为一斤盐加上一斤水就是两斤的物质,这样的说法是不科学也不严谨的。

结语

世界就是如此神奇,在小小的盐水背后居然蕴含着如此深刻的宇宙原理。根据质量守恒定律来说,我们现在所能感知到的一切物质都是已经存在了一百多亿年的能量的种种具体体现,能量形式的转换之间就是一次又一次的沧海桑田。

也许在未来,人类能更好地掌握有关能量的应用,借助能量在更多的科学领域收获成就。

2 阅读:4671
评论列表
  • 2022-03-24 13:03

    但凡初中认真听过一次物理课,也水不出这篇文章[得瑟]

    小温侯。 回复:
    虽然你回了一堆,但我看都懒得看[鼓掌]我本来以为作者要说温度影响溶解度,或者提出什么新的见解,结果就放了这么个屁,并且还有你在这帮洗
  • 2022-03-24 21:18

    简直就是胡说八道,如果物质的质量发生亏损,原子核内的中子或质子数要发生变化才行,水是氢元素和氧元素构成的,盐是钠元素和氯元素构成的,无论是溶解在一起还是分开,都是一样的,没个原子内的质子数和中子数均没有改变,哪来的质量亏损?盐溶于水释放的热量来自化学键的断裂,是化学能转变为热能。

    uc全是水 回复:
    你说的有道理,绝大多数情况下确实是化学键产生断裂造成的热量变化,但是质子和中子的质量并不是固定的,e等于mc平方里的m其实是质子中子本身质量的一丁点变化产生巨大的热量,如果整个质子或者中子彻底变成热量,那简直毁天灭地,是真正字面意义上的毁天灭地
    如果 回复:
    你真空密封里做实验试试
  • 2022-03-24 20:02

    掉水里的几粒灰尘的质量,都比溶解时释放能量而导致消失的质量大。这文章真是扯淡

  • 2022-03-26 11:51

    废话真多,自己把一斤水一斤盐放在一起就马上得出结果啦

  • 2022-03-24 11:04

    偏差到可以忽略不计的地步,不要动不动就搬出什么定律显得高大上!

  • 2022-03-24 10:22

    不同物质释放的能量不一样!

  • 2022-03-24 16:42

    如果初中的选择题,问你一千克盐加一千克水得到的不是两千克盐水,这句话对不对,怎样答?

    popx 回复:
    一千克水溶解不了一千克盐,得到的只能是盐水和盐的固液混合物。
    皓月逐星 回复:
    你不加个常温下这题怕是不严谨
  • 2022-03-24 18:36

    如果是衰变,即使不调配在一起,也会衰变,衰变是物理现象,和化学无关。一般仪器无法测量出衰变导致的质量损失

  • 2022-03-24 20:53

    如果水分蒸发的重量忽略不计的话,天王老子来了,也是2斤

  • 2022-03-25 00:26

    你要说一升水加一升盐还行,拿重量(质量)说事,明显没睡醒。盐水要真能质量转能量,原子弹就改成盐子弹吧!

    七月流火 回复:
    叫你多读书,偏要去喂猪
  • NEMO 4
    2022-03-26 12:51

    能量有质量吗?时间有质量吗?好难[笑着哭]

    NEMO 回复: 钟点
    别扯远了,倒是回答问题啊
    钟点 回复:
    物理概念没学好
  • 2022-03-26 14:14

    哈哈哈,奇文。作者设想的是,水是重水,na,cl都以放射性同位素存在,然后还不算,混合物还要加速到近光速。

  • 2022-03-26 12:57

    我记得29年前老师教给我,氯化钠的溶解度是36g的吧?

  • 2022-03-26 12:11

    溶解放热现象,损失质量,键能

  • 2022-03-26 14:37

    一个死人加一个活人等于两个半死人

  • 2022-03-26 13:16

    写了一大推废话,也不说说混合之后到底是多少斤。

  • 2022-03-24 23:56

    哗众取宠,不知所云

  • 2022-03-24 19:48

    不同单位不能相加…[得瑟][点赞][呲牙笑][笑着哭]

  • 2022-03-24 23:32

    小编同志真的是无语了,最后也没有告诉大家,一斤水一斤盐融合了不是二斤,是多少,一斤二两,还是二斤五两,小编写文章前,不能亲自出马动手实验一下吗?是不是盐要花钱,实在舍不得啊,具体还要分,海盐,井盐,页盐,应该数据都不一样,这样子看花钱无数啊,[笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 2022-03-24 21:41

    加上盐称称不就行了,长篇大论。

    popx 回复:
    就文章里说的那点质量损失,你用纳米秤也称不出来。
  • 2022-03-26 15:42

    看是吸热还是放热,如果吸热,那就>2斤。如果放热,那就<2斤。

  • 2022-03-24 11:36

    有自以为是的大聪明,说什么偏差忽略不计——你知道为啥吃盐多会高血压不?归根结底就是溶解成氯钠离子时释放能量的狭义相对论效应,你以为的忽略不计,差这点就足够要人命

  • 2022-03-25 07:42

    都在这里长篇大论。回家买个电子秤,把一斤盐加入到一斤水,不搅动秤一下,然后搅动能混合后再秤一下,并分别用笔记本记录下实际的重量,并把结果是不是2斤在这个评论区公布不就大家就清楚了。

  • 2022-03-26 13:01

    郫县豆瓣为什么那么咸。

  • 2022-03-26 15:40

    天王老子来了它也是两斤[笑着哭]

  • 2022-03-26 13:51

    哪请问…零上10度的水和同体积零下10度的水加一起是不是零度?

  • 2022-03-26 15:02

    e等于mc平方写成了e等于mc吗

暖梦得少年

简介:暖梦得少年