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一斤盐放进一斤水最终的结果一定是两斤么

放大字体  缩小字体 2019-09-21 19:08:01  阅读:9510 作者:责任编辑NO。卢泓钢0469

质量守恒

关于“一斤盐放进一斤水,终究的质量是多少”的问题,咱们至少要做几个底子的假定:

在操作过程中没有任何的水和盐的流失;

整个体系是抱负体系,体系与外界没有任何物质和能量的交流。

假如,依据这两点,那么终究的质量是不会变的。而原因也很简单,那便是质量守恒定律。放盐之前,是一斤水+一斤盐,而放完盐之后,本质上仍是一斤水+一斤盐,一切放盐前后并没有任何质量的改动。

溶解度问题

有人可能会说到溶解度的问题,事实上,当一斤盐放入一斤水傍边,只要一部分的盐溶解,在室温20℃时,大约100克水最多能溶解36克的氯化钠(食盐的主要成分),那么一斤水能溶解180克盐(1斤=500克),所以整个体系中会剩余320克盐以及680克的食盐水,成果仍是1000克,也便是两斤。

假如室温是改动的

上文的叙述是依据“整个体系外界没有任何的物质和能量交流”,也就排除了室温关于体系的影响。那么室温真的会对整个体系形成影响么?

答案很显然是会的,只不过影响微乎其微。整个影响大约有多小呢?底子上是在小数点后10几位的影响。

质量和能量

许多人都有一个误区,那便是狭义相对论中的质能方程的相关理论,其实也便是咱们了解的E=mc^2,是用在核反应中的。这个观念是关于质能方程以及核弹原理的误解。质能方程是1905年由爱因斯坦提出来,而核弹原理则要比及1938年才由几位科学家宣布出来,核弹的原理要么是核聚变要么是核裂变,而非质能方程。

实际上,质能方程具有普适性的,它会出现在方方面面。那这儿就触及到了,这个理论究竟说了什么?

这就又触及到了许多人关于质能方程的误解,最常看到的描绘是“质量转化为能量”。这误解了爱因斯坦的原意,他想表述的其实是质量和能量其实是一回事,是一个物质的两个面,质量里有能量,能量里有质量。(假如你对这一点有质疑,无妨翻一翻爱因斯坦当年宣布的论文,或许找几本大学教材来看看就能很清楚地了解到这一点。)

为了让你更能了解这个公式的含义,咱们能够来做一个比方。假如你有一份财物,你能够让它兑换成人民币,你也能够把它兑换成美金。这儿人民币就比方质量,美金就比方能量,他们之间是能够直接等价的,而汇率便是它们的等价联系。质量和能量的汇率便是c^2,所以才会有E=mc^2。

还拿上文中的核弹说事,核弹爆破不是“质量转化为能量”,本质上是核弹爆破丢失了停止质量,这部分质量以与其等价的能量向外扩散了。假如咱们把这部分能量搜集起来称重,它其实也是有质量的。

那这和食盐溶解水有什么联系呢?

试想一下,假如外界温度是100度,而整个体系是20度的,假如和外界是阻隔的还好,但假如是不阻隔的,有能量交流的,之后室温就会影响体系的温度,使得整个体系的温度上升,也便是说,体系吸收了许多外界的能量,经过质能等价联系,咱们就很简单得到这么一个成果:

外界温度大于体系温度,那么质量就上升了。

相同的道理,假如外界的温度是低于整个体系的温度,比方,外界温度是地下30度,而体系温度仍是20度,那么体系其实会不断地向外辐射能量,也便是丢失了能量,依据质量等价联系,咱们就很简单得到这么一个成果:

外界温度小于体系温度,那么质量就下降了。

因而,这儿咱们要深刻了解质量和能量的联系,之所以咱们平常无法了解这个观念,是因为它在微观低速的国际中体现出来的差异极端小,究竟有m=E/c^2,任何的能量改动都要除以一个c^2,这可是要除以9*10^16,所以体现在质量的差异常常比咱们运用的仪器差错还要小的,所以,咱们底子感触不到。

物理学家是很喜欢玩“一致”的,他们有个大大愿望是大一统理论,把一切的理论用一个理论一致起来。而在物理学史上能跻身其三的科学家都完成了部分一致,

牛顿一致了天上和地下的物理学规则,让咱们知道天上和地下用的是一套理论;

麦克斯韦一致了“电”和“磁”,让咱们知道电和磁是一回事;

爱因斯坦一致了“时刻”和“空间”,让咱们知道时刻和空间并立起来考虑,用时空这个词来替代,一起,爱因斯坦还一致了“质量”和“能量”,让咱们知道质量和能量其实是一回事。

实际上,关于质量的了解在粒子物理学规范模型又发作了一系列的改动,但这并不影响质能等价,它反倒是关于质能等价的进一步运用。

总结

最终,咱们来总结一下,

假如体系和外界没有任何物质和能量的交流,那么依据质量守恒,质量不会发作改动;(溶解度问题并不会对体系前后质量形成影响。)

假如外界和体系有物质和能量的交流,假如外界的温度大于体系温度,那么体系的质量会添加。

假如外界和体系有物质和能量的交流,假如外界的温度小于体系温度,那么体系的质量会减小。

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