3 斤盐加 3 斤水后的总质量是多少呢?

发布时间:
2024-09-05 10:14
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这绝对是一个送命题。

如果HR问一个理科大学生这个问题,你要答6斤,就等通知了。

从能量守恒定律来看,咱们都知道,当物质发生化学反应时,会遵守质量守恒定律。

也就是说,如果将3斤水放到3斤盐中,我们得到的总重量就应该是6斤。

但是很显然,我们通过实验,似乎可以否定这一结论,难道质量守恒是错的吗?

但读大学知道了爱因斯坦的质能方程-狭义相对论,

质能关系公式(E=mc2),其中E是能量,m是质量,c是光速。

在爱因斯坦看来,孤立的系统中,物质可以转化为辐射能,而辐射能也可以转变为物质,在这个过程中,物质的状态可以发生变化,但是不代表消失了。

这时,再解释盐和水的溶解过程中,是否变化,就有意思了。

盐(氯化钠)在溶于水的过程中会吸收出热量,这种热量就会以电磁波的形式来吸收。

也就是说,在这个过程中,当盐的能量上升后,盐与水混合的总质量就会增加,于是我们就会得到1+1大于2的结果。

但现实也未必,与实验的环境温度有关:

在常温常压下100克水只能溶解35.9克的盐,而一斤水是500克,所以最终能够溶于水的盐是3.59两,而剩余的部分就会沉入杯底。

也就是说,其中有3.59两的盐,会在溶解的过程中吸收热量,于是此时这部分的质量其实已经增加了。

而没有发生反应的6.41两,就不会发生反应,所以质量不会变,那么最后我们得到的总重,就会增加。

当然,上述条件是密封的。

如果是与室内温度敞开,又是会新的景象。无论是水,还是盐的溶解吸热,都和杯外的温度有关,都可能吸热或者蒸发放热,因此就不能一概而论。

总的来说,我们在讨论这个问题的时候,需要考虑到多方面的因素。

像盐溶于水这样的问题,我们虽然可以较真的用质能守恒定律来解释,但是就必须加上一个前提条件:在密闭的环境下。

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