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一斤鹽放入水中水體積大嗎

生活 更新时间:2024-10-01 16:28:13
綜述

從我們平常人的認知來說一斤鹽加一斤水當然是兩斤啊,畢竟一加一等于二都是大家公認正确的。可是有時候一斤鹽放入一斤水中也不一定最後就是兩斤,那麼又是為何?

一加一等于二是我們小學就知道的計算邏輯,不管是什麼應用題,隻要一和一相加,最後的結果一定是二,所以如果有人問你一斤鹽加上一斤水最後的總重是多少,大家也都會做出最直接的判斷是兩斤。

但是如果真的去做實驗,把一斤鹽倒進一斤水裡面,然後再去做稱重,我們卻會發現一個不一樣的結果,最終的總重并不是設想中的兩斤,而是小于兩斤,這是怎麼回事呢?

一斤鹽放入水中水體積大嗎(如果把一斤鹽放進一斤水)1

化學角度

從化學的角度看,首先要對這兩種物質進行一個基本的認識,尤其是鹽,我們生活裡都知道這是一種調味品,但是從本質上講,鹽其實就是氯化鈉,它的成分當中九成以上都是這種化合物組成的。

而除了氯化鈉之外,鹽裡面還有像是碳酸鈣以及各種微量元素,而且最終的工業産品不一定是食鹽,也可能是工業用鹽。

一斤鹽放入水中水體積大嗎(如果把一斤鹽放進一斤水)2

學習過中學化學的朋友應該都還記得那個著名的定律,那就是質量守恒,也就是說一種物質與另一種物質進行反應之後,它們的質量之和應該是不會發生改變的,即便是産生了新的物質,這種物質也是從這兩種物質當中分離出來另外組合而成的。

就像把一個積木拆開重新搭建,結果還是一樣的,按照這個邏輯,那麼一斤鹽加入一斤水之後,理論上最後的總重就是兩斤,但是結果卻小于兩斤。

一斤鹽放入水中水體積大嗎(如果把一斤鹽放進一斤水)3

如果環境不是密閉的,這些氣體和熱量最後就會散逸到空中,最後的結果當時就不是原來的重量了。

這樣做的目的是為了保證整個反應所産生的物質不會流失掉,因為在大多數的化學反應當中,除了我們肉眼可見的結構重組之外,往往還伴随着一些看不見的氣體和熱量産生。

如果環境不是密閉的,這些氣體和熱量最後就會散逸到空中,最後的結果當時就不是原來的重量了。

一斤鹽放入水中水體積大嗎(如果把一斤鹽放進一斤水)4

當我們把一斤鹽加入一斤水之後,它們大緻會經過這樣一個反應過程。

而之所以會發生這種變化就是因為鹽的組成分子開始運動,而運動就會導緻熱量的産生,這樣一來水溫就會相應地升高。

在這樣的情況下,水自然就會出現蒸發,讓一部分的水汽散逸到空氣當中,如果我們使用的鹽是铵鹽的話,還會因為和水反應之後生成氨氣,這種情況也會導緻一部分的物質流失,最終導緻一斤鹽加入一斤水之後,質量反而小于兩斤。

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物理角度

從物理學的角度看也能找到解釋,按照愛因斯坦的理論,其實質量和能量之間是密切相關的,根據著名的質能方程,我們生活的空間當中所有的物質都是有能量的,不管多小,即便是我們覺得已經十分虛無缥缈的微觀世界的粒子,它的能量也是客觀存在的。

我們肉眼之所以分辨不出來,其實主要還它沒有對周圍的某些物質帶來影響,一旦這個能量可以不斷疊加到一定程度,我們最後還是可以看到它帶來的變化的。

一斤鹽放入水中水體積大嗎(如果把一斤鹽放進一斤水)6

此外,運動也是影響質量的一個關鍵因素,一般來說具有質量的物質都是可以産生運動的,它們在能量這個層面展現出來的變化也是基于運動這一特性産生的。

比如我們都知道的光,雖然物理學上對于它的研究還沒有窮盡,但是在關于質量的定義上,光也隻有在運動狀态下才被認為是有質量的,因為在這個過程中一定會伴随着能量的變化。

而能量是可以推出質量的關鍵橋梁。

一斤鹽放入水中水體積大嗎(如果把一斤鹽放進一斤水)7

以太陽為例,雖然它看上去一直沒有什麼變化,永遠都在發光發熱,但實際上太陽的質量也在減小,因為它不斷地通過内部的物質反應在向外輻射能量,就像蠟燭燃燒發出光,但同時自己也在慢慢變短直到消失一樣。

鹽溶于水也是一樣的,這個過程伴随着能量的轉化,也就是上面說到的因為分子運動産恒的熱量。

一斤鹽放入水中水體積大嗎(如果把一斤鹽放進一斤水)8

除了熱量導緻的水汽的蒸發之外,其實相當一部分的熱量也在這個過程中流失了,在非密閉空間當中,這樣的流失是在所難免的,不僅是鹽溶于水,糖溶于水也是一樣的,這種情況下,我們就很難看到一加一等于二的完美等式了。

如果我們可以确保實驗空間是完全密閉的,那麼不管怎麼去反應,最終的結果依然是完美的一加一等于二,也有一些情況下我們很難發現這種問題,因為反應當中發生的能量變化不是那麼劇烈和明顯。

一斤鹽放入水中水體積大嗎(如果把一斤鹽放進一斤水)9

當然,這些分析都是從比較細的視角去看,而且都是非密閉條件下的變化,如果我們可以确保實驗空間是完全密閉的,那麼不管怎麼去反應,最終的結果依然是完美的一加一等于二。

也有一些情況下我們很難發現這種問題,因為反應當中發生的能量變化不是那麼劇烈和明顯。

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結語

總之,當一個現象超出我們的經驗判斷的時候,必須要仔細思考,是不是有什麼我們忽視了的細節,在鹽溶于水的條件下,是不是等于兩斤,其實基本上就是密閉條件是不是滿足的問題。

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