一斤盐放入水中水体积大吗(如果把一斤盐放进一斤水)
从我们平常人的认知来说一斤盐加一斤水当然是两斤啊,毕竟一加一等于二都是大家公认正确的。可是有时候一斤盐放入一斤水中也不一定最后就是两斤,那么又是为何?
一加一等于二是我们小学就知道的计算逻辑,不管是什么应用题,只要一和一相加,最后的结果一定是二,所以如果有人问你一斤盐加上一斤水最后的总重是多少,大家也都会做出最直接的判断是两斤。
但是如果真的去做实验,把一斤盐倒进一斤水里面,然后再去做称重,我们却会发现一个不一样的结果,最终的总重并不是设想中的两斤,而是小于两斤,这是怎么回事呢?
化学角度
从化学的角度看,首先要对这两种物质进行一个基本的认识,尤其是盐,我们生活里都知道这是一种调味品,但是从本质上讲,盐其实就是氯化钠,它的成分当中九成以上都是这种化合物组成的。
而除了氯化钠之外,盐里面还有像是碳酸钙以及各种微量元素,而且最终的工业产品不一定是食盐,也可能是工业用盐。
学习过中学化学的朋友应该都还记得那个著名的定律,那就是质量守恒,也就是说一种物质与另一种物质进行反应之后,它们的质量之和应该是不会发生改变的,即便是产生了新的物质,这种物质也是从这两种物质当中分离出来另外组合而成的。
就像把一个积木拆开重新搭建,结果还是一样的,按照这个逻辑,那么一斤盐加入一斤水之后,理论上最后的总重就是两斤,但是结果却小于两斤。
如果环境不是密闭的,这些气体和热量最后就会散逸到空中,最后的结果当时就不是原来的重量了。
这样做的目的是为了保证整个反应所产生的物质不会流失掉,因为在大多数的化学反应当中,除了我们肉眼可见的结构重组之外,往往还伴随着一些看不见的气体和热量产生。
如果环境不是密闭的,这些气体和热量最后就会散逸到空中,最后的结果当时就不是原来的重量了。
当我们把一斤盐加入一斤水之后,它们大致会经过这样一个反应过程。
而之所以会发生这种变化就是因为盐的组成分子开始运动,而运动就会导致热量的产生,这样一来水温就会相应地升高。
在这样的情况下,水自然就会出现蒸发,让一部分的水汽散逸到空气当中,如果我们使用的盐是铵盐的话,还会因为和水反应之后生成氨气,这种情况也会导致一部分的物质流失,最终导致一斤盐加入一斤水之后,质量反而小于两斤。
物理角度
从物理学的角度看也能找到解释,按照爱因斯坦的理论,其实质量和能量之间是密切相关的,根据著名的质能方程,我们生活的空间当中所有的物质都是有能量的,不管多小,即便是我们觉得已经十分虚无缥缈的微观世界的粒子,它的能量也是客观存在的。
我们肉眼之所以分辨不出来,其实主要还它没有对周围的某些物质带来影响,一旦这个能量可以不断叠加到一定程度,我们最后还是可以看到它带来的变化的。
此外,运动也是影响质量的一个关键因素,一般来说具有质量的物质都是可以产生运动的,它们在能量这个层面展现出来的变化也是基于运动这一特性产生的。
比如我们都知道的光,虽然物理学上对于它的研究还没有穷尽,但是在关于质量的定义上,光也只有在运动状态下才被认为是有质量的,因为在这个过程中一定会伴随着能量的变化。
而能量是可以推出质量的关键桥梁。
以太阳为例,虽然它看上去一直没有什么变化,永远都在发光发热,但实际上太阳的质量也在减小,因为它不断地通过内部的物质反应在向外辐射能量,就像蜡烛燃烧发出光,但同时自己也在慢慢变短直到消失一样。
盐溶于水也是一样的,这个过程伴随着能量的转化,也就是上面说到的因为分子运动产恒的热量。
除了热量导致的水汽的蒸发之外,其实相当一部分的热量也在这个过程中流失了,在非密闭空间当中,这样的流失是在所难免的,不仅是盐溶于水,糖溶于水也是一样的,这种情况下,我们就很难看到一加一等于二的完美等式了。
如果我们可以确保实验空间是完全密闭的,那么不管怎么去反应,最终的结果依然是完美的一加一等于二,也有一些情况下我们很难发现这种问题,因为反应当中发生的能量变化不是那么剧烈和明显。
当然,这些分析都是从比较细的视角去看,而且都是非密闭条件下的变化,如果我们可以确保实验空间是完全密闭的,那么不管怎么去反应,最终的结果依然是完美的一加一等于二。
也有一些情况下我们很难发现这种问题,因为反应当中发生的能量变化不是那么剧烈和明显。
结语
总之,当一个现象超出我们的经验判断的时候,必须要仔细思考,是不是有什么我们忽视了的细节,在盐溶于水的条件下,是不是等于两斤,其实基本上就是密闭条件是不是满足的问题。
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