質(zhì)量守恒
關(guān)于“一斤鹽放進一斤水,最終的質(zhì)量是多少”的問題,我們至少要做幾個基本的假設(shè):
在操作過程中沒有任何的水和鹽的散失;
整個系統(tǒng)是理想系統(tǒng),系統(tǒng)與外界沒有任何物質(zhì)和能量的交換。
如果,基于這兩點,那么最終的質(zhì)量是不會變的。而原因也很簡單,那就是質(zhì)量守恒定律。放鹽之前,是一斤水+一斤鹽,而放完鹽之后,本質(zhì)上還是一斤水+一斤鹽,所有放鹽前后并沒有任何質(zhì)量的變化。
溶解度問題
有人可能會提到溶解度的問題,事實上,當(dāng)一斤鹽放入一斤水當(dāng)中,只有一部分的鹽溶解,在室溫20℃時,大概100克水最多能溶解36克的氯化鈉(食鹽的主要成分),那么一斤水能溶解180克鹽(1斤=500克),所以整個系統(tǒng)中會剩下320克鹽以及680克的食鹽水,結(jié)果還是1000克,也就是兩斤。
如果室溫是變化的
上文的講述是基于“整個系統(tǒng)外界沒有任何的物質(zhì)和能量交換”,也就排除了室溫對于系統(tǒng)的影響。那么室溫真的會對整個系統(tǒng)造成影響么?
答案很顯然是會的,只不過影響會乎其微。整個影響大概有多小呢?基本上是在小數(shù)點后10幾位的影響。
質(zhì)量和能量
很多人都有一個誤區(qū),那就是狹義相對論中的質(zhì)能方程的相關(guān)理論,其實也就是大家熟悉的E=mc^2,是用在核反應(yīng)中的。這個觀念是對于質(zhì)能方程以及原理的誤解。質(zhì)能方程是xx年由愛因斯坦提出來,而原理則要等到xx年才由幾位科學(xué)家發(fā)表出來,的原理要么是核聚變要么是核裂變,而非質(zhì)能方程。
實際上,質(zhì)能方程具有普適性的,它會出現(xiàn)在方方面面。那這里就涉及到了,這個理論到底說了什么?
這就又涉及到了很多人對于質(zhì)能方程的誤解,最??吹降拿枋鍪恰百|(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量”。這誤解了愛因斯坦的本意,他想表述的其實是質(zhì)量和能量其實是一回事,是一個物質(zhì)的兩個面,質(zhì)量里有能量,能量里有質(zhì)量。(如果你對這一點有質(zhì)疑,不妨翻一翻愛因斯坦當(dāng)年發(fā)表的論文,或者找?guī)妆敬髮W(xué)教材來看看就能很清楚地了解到這一點。)
為了讓你更能理解這個公式的意義,我們可以來做一個比喻。如果你有一份資產(chǎn),你可以讓它兌換民幣,你也可以把它兌換成美金。這里幣就好比質(zhì)量,美金就好比能量,他們之間是可以直接等價的,而匯率就是它們的等價關(guān)系。質(zhì)量和能量的匯率就是c^2,所以才會有E=mc^2。
還拿上文中的說事,爆炸不是“質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量”,本質(zhì)上是爆炸損失了靜止質(zhì)量,這部分質(zhì)量以與其等價的能量向外擴散了。如果我們把這部分能量收集起來稱重,它其實也是有質(zhì)量的。
多少克等于一斤在幾年級學(xué)過