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|1斤木头燃烧后剩下不到1两灰,还有9两物质去哪里了?



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上学时我们都学过化学 , 都明白燃烧属于化学反应 , 比如说最常见的木头燃烧 。 这种化学反应最直观的表现就是产生了火 , 而火也是一种物质 , 是一种温度非常高的等离子体 , 燃烧的过程中通常会释放出大量的能量 。

我们的祖先在上万年前就会使用火 , 用来驱赶动物 , 取暖 , 煮熟出更美味的食物 。 火的使用在人类文明进程中起到了非常重要的作用 , 可以说奠定了人类文明的开端 , 人类历史上有很多图腾都与火有关 。

其实人们早就发现了 , 一堆木头燃烧之后 , 只剩下少许的灰烬 , 那么之前那么多的物质都去哪里了呢?
这个问题并没有困扰人们很久 。 古人也已经有相当的了解 , 只不过还不是太完善 。
到了近现代 , 随着化学物理学的发展 , 人们逐步掌握了燃烧以及化学反应的本质 。 如今我们知道 , 化学反应 , 其实只是原子之间结合方式发生了改变 , 化学键的重组 。 化学反应前后 , 总质量是不变的 。
为什么总质量不变?
因为化学反应前后 , 物质的原子数量并没有发生变化 ,只不过是重新组合了而已 。 此外人们也发现 , 不管你对任何物体施加任何形式的外力 , 也就是物理作用 , 物体的形状会发生变化 , 但质量不会变 。

所以人们根据化学和物理变化总结出来一个著名的定律:质量守恒定律 。
相信很多人都会想起来上学时学过的各种化学反应公式 , 比如说氢和氧燃烧会生成水 , 这个过程总质量是不变的 。

那么化学反应变化的是什么呢?我们都很清楚 , 是分子发生了变化 , 分子种类数量发生了变化 , 也就是物质形态变了 。
木头中的主要成分是碳元素 , 还有少量的氢和氧以及微量元素 , 比如氮 , 钾 , 钙 , 纳 , 磷 , 硫等 。 在燃烧的过程中 , 很多元素会与氧结合 , 生成氧化物 。
木材中碳元素含量最高 , 大部分的碳与氧结合 , 生成了二氧化碳或者一氧化碳 , 悄无声息地进入大气中 , 我们很看察觉到 。
在密闭的孤立系统中 , 无论物质发生怎样的变化 , 不管是物理变化 , 化学变化 , 物质的总质量的都是不变的 。 物质不会平白无故地消失 , 也不会无故地产生 , 只能相互转化 , 从一种物质形态转化成另一种物质形态 。

所以 , 如果在一个绝对密闭的环境中做燃烧木头的实验 , 然后测量燃烧前后的所有物质(包括气体 , 水蒸气 , 灰烬等)的总质量 , 就会发现两者基本相等 。
一般情况下 , 我们知道这些就行了 , 知道化学反应前后质量守恒就行了 。
但请注意我刚才所说的“基本相等” , 而不是绝对的相等 , 因为燃烧这种化学反应的背后其实还隐藏着更深层次的东西 。
什么意思?
严格来讲 , 即使你木头燃烧之后所有物质都加起来 , 如果用非常精密的仪器去测量 , 你会发现总质量比之前还是少那么一点点 , 只不过差异实在太小了 , 一般情况下我们都忽略不计 。
但科学是非常严谨的 , 我们需要知道这微小的差异到底是什么 。
其实答案很简单 , 我们仅仅收集了木头燃烧之后的所有物质(包括各种气体 , 水 , 灰烬等等) , 但是燃烧过程中产生的热我们没有收集 , 也很难收集 。
热是什么?是能量 , 而根据爱因斯坦相对论中的质能方程E=MC^2 , 能量与质量是等价的 , 能量也是质量 。

事实上 , 宇宙更本质的东西是能量 , 而不是质量 , 质量只不过是能量的一种表现形式罢了 , 两者之间可以相互转换 。
到这里你应该明白了为何木头燃烧之后质量会损失一点点 , 损失的其实是能量 , 根据上面的质能方程 , 能量除以光速的平方就是损失的质量 。
而木头燃烧释放的能量本身就不是很多 , 再除以光速的平方 , 得出的质量就更小了 , 微乎其微 , 一般情况下完全可以忽略不计 , 一般的仪器也根本测量不出来这种微小差异 。
【|1斤木头燃烧后剩下不到1两灰,还有9两物质去哪里了?】这也是为什么一般情况下我们会说 , 化学反应前后质量保持不变 , 也就是质量守恒定律 。 其实更准确地来说 , 应该是能量守恒定律 。分页标题#e#


    来源:(宇宙时空)

    【】网址:/a/2021/0212/kd705064.html

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