燃烧10吨煤,仅损耗掉37g的质量,这消失的37g去了哪里呢? 不论是产生哪种化学反应,原子都不会平白无故消失,质量也是守恒的,然而,这并不意味着固体质量会保持守恒,比如10吨煤在经过燃烧后,大概剩下1吨灰,这种现在非常常见也很正常,所以,不要因此认为质量并不守恒。 煤的形成过程十分漫长,距离至今3亿多年以前,地球上生长的许多蕨类植物,但它们也有死去的那一天,只是不会马上被微生物分解腐烂掉,有一部分会被泥沙间接覆盖住,受到长期地势活动的影响,这些部分就会固化形成煤炭,煤是由哪些成分组成的呢?我们会发现煤基本上都是黑色的,这是因为里面占比最大的成分就是碳。 不光如此,酶中还存在着氢、氦、氮和硫等元素,我们在初中化学中就已经学过了煤的燃烧原理,实际上就是煤炭里含有的有机物和空气中的氧气,形成了一种氧化还原反应,于是碳就会和氧气形成二氧化碳,氢也会和氧气形成水蒸气,氮则是和氧气发生反应,变成了气态的带氧化物,硫则毫无疑问变成了二氧化硫,他们会飘到空气当中,给人们的感觉就是固体质量像是减少了很多,那么实际上有没有减少呢? 我们刚刚所说的这些气体以及煤炭在燃烧后所产生的灰,两者的质量相加起来,就是煤和参与反应的氧气质量之和,所以完全是相等的,不论是发生反应以前还是发生反应以后,反应以前还是发生反应以后,原子种类既没有增加也没有变少,总质量一直处于守恒的状态,固体的质量之所以会变少,是由于产生的大量的气体,更准确来说,在煤燃烧之后,质量综合的确会减少,真正守恒的其实是质能总和。 爱因斯坦经过大量验证得出的质能方程,即Emc可以得出结论,能量和质量从根本上来说就是等价,别说煤炭燃烧会怎么样,其他物体在燃烧的时候都免不了产生大量能量的过程,也就是说只要产生了能量,就会有一定的质量的损失,然而这些能量都属于化学能,所以释放出来的能量也没有我们想象的那么多,我们所了解的质能方程中的光速平方也是一个数值很大的转换因子,因此质量的变化幅度其实也很小,甚至可以让人们直接忽略,从这一方面来说,从化学变化中就能认为是守恒的。 为何燃烧10吨煤只损失了37g质量呢? 这也是经过精确的计算而得出的答案,10吨的煤在燃烧以后释放出的能量大概为3。3乘10的15次方焦耳,然而在运用智能方程就可以算出燃烧10吨煤就会损失37g的质量,和煤的总质量来看,这种质量的变化的确不太明显,煤在燃烧中最不可缺少的元素就是氧,没有氧,煤几乎是无法燃烧的,有些家庭在家里生的锅炉子,还有工厂中的锅炉,都不是在密封环境下进行的,必须有大量的空气参与其中,煤在燃烧后要么就是变成了灰分,也就是说煤不太干净,这些灰也是在燃烧以后无法分解的物质,例如氧化硅、氧化铁等,再就是变成了二氧化碳,还有些水蒸气、硫化物等,所以说,煤的燃烧其实就是在破坏环境,因为大部分物质都对大气有所污染。