一斤水溶一斤鹽,最後重量是二斤嗎,為什麼?

2020-03-05     小馬談古今

一斤水溶一斤鹽,最後重量是二斤嗎,為什麼?

其實這個問題要比一般人想像中的要複雜得多,涉及到質能方程,熱力學,飽和溶液等相關知識。

有的人說這遵循質量守恆定律,當然是正確的,其質量就是兩斤。但任何的定律也都是有條件的。

如果這個系統是封閉的,最後重量是二斤;

如果這個系統是不封閉的,最後重量不一定是二斤。



科學解釋:

在常溫也就是20攝氏度的情況下,鹽的溶解度是36g。也就是500g水中最多只能溶解180g食鹽,最終獲得飽和食鹽水!另外320g無法溶解的鹽,只能沉到溶液的底部,以Nacl晶體的形式存在水中。

一、封閉的系統

在封閉的絕對理想情況下,與外界是隔絕的,是絕熱的。也就是說和外界沒有任何能量的交換,更不會出現能量向外逃逸的情況。這個時候,你往這個系統裡面放了多少東西,質量都會是它們的加和。

一斤水溶一斤鹽,最後重量必定是二斤。你就是往這個系統里放一顆原子彈,並把它引爆,質量也不會減少。

二、不封閉的系統

在不封閉的系統下,根據質能方程式,我們知道質量和能量可以相互轉化的。

這個時候就會出現三種情況:

1、外界的溫度>容器內溶液的溫度

由於熱傳導的存在,系統會向外界吸收一部分的熱量,質量自然就多了,最後重量會大於二斤。

2、外界的溫度<容器內溶液的溫度

同樣由於熱傳導的存在,系統會向外界釋放一部分的熱量,質量自然就少,最後重量會小於二斤。

3、外界的溫度=容器內溶液的溫度

這個情況下,容器內外能量均恆,熱量不會傳導,質量不多也不少,最後重量會就是二斤。

在日常生活中,這種重量的變化在小數點十多位後,太過微小,基本上是察覺不到。所以,對於任何情況來說,不管發沒發生反應,質量守恆是對,能量守恆也對的,質能守恆還是對的。

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