一斤盐溶于一斤水,得到的盐水是两斤重吗?如果不是等于两斤重的话,那么是否说明质量守恒定理是错的呢?
真的会有人去做实验,将一斤盐放入到一斤水当中,但是得到的结果往往不会等于两斤,这是为什么呢?我们知道如果我们将一斤盐和一斤盐放在一起,基本上就会得到两斤盐,为什么放入到水里产生的结果会不同呢?这是秤坏了,还是质量守恒定理其实是错的呢?
盐的溶解
如果我们默认使用的盐是食用盐的话,那么一斤水能将一斤盐都溶解了吗?初中生都会告诉你这是不行的。在20℃的水里,100g的水最多只能溶解36g 的氯化钠(食盐),也就是说500g的水也只能溶解180g的食盐,还会有剩下的320g食盐在底部沉积。一般来说,温度对溶解度有一定的影响,但是对于氯化钠来说,温度的提升对溶解度的影响很小。
毫无疑问的是,加了盐的水,会比之前的水更重,但是重量并不会等于溶解前水与盐的质量之和,这是为什么呢?这有可能是实验过程中的操作失误吗?
质量与能量
有很多人会用质能关系来解释这丢失的质量,也就是认为一斤水+一斤盐=n斤盐水+m斤盐+ΔE。但是似乎用这种办法来解释的话,会让人陷入一种莫名其妙的境地。怎么说呢?按照这种说法,我们往一斤水中加入一斤水,我们得到的也很有可能不是两斤水,因为水可能存在温差,所以部分的质量转化成了能量。
按照这种说法的话,我们的生活不就乱套了吗?如果我们说万事万物其实无时无刻地辐射能量,难道所有物质的质量每分每秒都在变化吗?这让人感觉太不可意思了。
微观与宏观
微观粒子的行为我们是很难想象的,我们看到的是宏观的事物,却一定要用微观的粒子去锱铢必较,这就让人非常难受了。我们宏观上看这儿差不多,但是却有人非要说不行啊,微观粒子在运动的时候会产生能量,质量会损失的啊。把研究微观的不确定性原则彻底带到宏观的解释当中,这感觉就是量子疯魔了。
此外,还有的人会说实验条件不同会导致研究结果有很大差异的呀。我们不能否认温度、湿度很多客观条件是会影响实验结果的,所以我们应该也要接受我们在普通条件下完成实验的误差。很可能你在搅拌的时候就把水或者盐给损失了,很多因素还是有可能受到人为的影响的,无法做到100%的精准。
质能守恒定理
不仅质量守恒定理是正确的,能量守恒定理也是正确的。这是我们应该坚守的自然法则,是不可动摇的。我还是不建议大家用过分微观的角度去看事物,如果非要这么想的话,当你把一斤食盐放入水之前,食盐中的粒子是不是已经和空气中的水蒸气结合了呢?被加入到水中的食盐可能都超过一斤了。或者你已经量好的水,其实已经蒸发了一点,也不是一斤了。
这就是我们用微观角度去评判宏观的问题所在,会陷入虚无的不确定性当中。1+1=2不好吗?非要说一斤水和一斤水加起来不等于两斤水,这是在挑战什么?一个橘子和另一个橘子加起来也不等于原来的橘子了?
一斤水+一斤盐,就等于两斤,怎么说都是两斤。
小结:
1+1不等于2了,挑战的是所有人的常识。科学家去研究微观的世界,这并不说明我们要用微观的现象来解释宏观,不然怎么都说不通。如果所有的物质都是由粒子构成的,那么每个粒子产生一点误差,从宏观上来看就完全不一样了。我并不接受用爱因斯坦的质能定理用在这种问题的解释上,顶不住啊。
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