物質不會消失對嗎?但10斤煤燃燒後大概只剩1斤灰,那9斤物質去哪裡了?

何生


簡單來說,在任何化學反應中,原子是不會消失,質量是守恆的,但這並不代表固體質量是守恆的。10斤煤經過燃燒之後,只剩大約1斤的灰,這純屬正常現象,並不意味著質量不守恆。

在3億多年前的地球上,大量生長的蕨類植物和樹木死亡之後並沒有完全迅速腐爛掉。它們之中的一部分被泥沙覆蓋住。經過長時間的地質作用之後,它們最終固化形成煤炭。

煤的主要成分為碳,這也是它們那麼黑的原因。除此外,煤炭中還包含氫、氧、氮和硫等元素。煤的燃燒,本質上就是煤炭中的有機物與空氣中的氧氣發生了氧化還原反應。經過反應(燃燒)之後,碳會與氧氣結合形成二氧化碳,氫會與氧氣結合成水蒸氣,氮會與氧氣結合成氣態的氮氧化物,硫會與氧氣結合成氣態的二氧化硫。這些氣體生成之後就會進入大氣中,從而使得固體質量看似變少了。

但事實上,煤和參與反應的氧氣質量之和,等於最終產生的灰和氣體的質量之和。在反應前後,原子種類既沒有增加也沒有減小,總質量是守恆的。只是因為生成了大量氣體之後,固體的質量就會減少。

不過,如果要從嚴格意義上來說,反應後的質量總和其實會減小,因為真正守恆的是質能總和。根據愛因斯坦的質能方程:E=mc^2,能量與質量在本質上是等價的。

煤炭在燃燒過程中,會產生大量的能量。只要伴隨著能量的產生,必然會有質量的損失。只是這種能量都是化學能,能量釋放其實並不多,質能方程中的光速平方是一個數值極大的轉換因子,這會使得質量變化極小,小到可以忽略不計,在化學變化中可以認為是守恆的。

通過計算可知,1噸煤燃燒之後釋放出的能量大約為3.3×10^14焦耳。根據質能方程,燃燒1噸煤會損失掉3.7克的質量,所以這種質量變化很小。但要從嚴格意義上來說,質量並非守恆,守恆的其實是質能總和。


火星一號


我進來回答問題。不是因為這個問題多麼有趣!而是最開始想看看到底是哪個小學生提出的這種問題?可是,我突然發現,有些號稱科學領域創作者的,居然一本正經的胡說八道!這就不能忍了!

大家都知道煤炭的主要成分是什麼對吧?碳!煤燃燒的過程就是碳跟空氣中的氧氣反應,生成二氧化碳的過程。這是一個化合反應,產生大量的光和熱。而煤炭純度越高,雜質越少,遺留的灰燼也越少。

而生成物,二氧化碳又是什麼呢?氣體,肉眼看不到,消散在空氣中了。那麼,這個就代表消失了嗎?只要有初中畢業的,都會知道怎麼回事。這就是質量守恆。

那麼這種光和熱的能量又是怎麼產生的呢?這個說起來相對就要複雜一些。大多數情況下分解反應是需要消耗能量的,而化合反應是需要釋放能量的。煤炭與氧氣發生反應,首先需要經過加熱,因為這部分過程是需要把碳分子之間的原子結構破壞掉,然後才能跟氧氣發生直接反應。這個短暫的過程實際上是吸收能量的。而碳原子跟氧氣發生反應之後,所產生的能量要遠大於破壞碳原子之間結構所需要的能量,所以這種反應就會一直持續下去,直到其中一種物質消耗完畢。

而某些所謂的科學領域創作者有意無意的選擇了質能守恆這個說法。這個就是完全在誤導大眾,故意賣弄學識了。化學反應並不是原子層面的反應,所以不會產生物質消失或者轉化成另外一種物質這種情況。而產熱的原因是由於化學鍵的重新組合造成的。這是一種化學健能的釋放。

看到下面某些科學領域創作者的回答,我感覺我的九年制義務教育受到了極大的侮辱。


醫家故事


不會消失是對的,但它會發生轉化呀(比如單質轉化成化合物)。煤(是混合物)主要成分是碳,屬單質,固體,一端發生燃燒後,完全燃燒生成二氧化碳氣體,你沒有收集,跑到空氣中去了,若不完全燃燒,生成一氧化碳也跑到空氣中去了。最後剩下的只是殘渣。你若是通過一個密閉容器讓它在裡面燃燒,燃燒的煤加上參與燃燒的氧氣數量一定等於生成的氣體數量加上殘渣數量(嚴格來講,就是參加反應的反應物質量之和等於生成物的質量之和)。


天心自靜平


你知道為什麼可以燃燒嗎?燃燒會產生可見的灰,還有不可見的什麼呢?cO2、CO,發生的是化學反應,物質的存在形式變了,但質量並未少。


用戶66850138153


物質不會轉化為能量。

碳燃燒產生了新元素,熱量是金屬態氫離子(低溫等離子體)“磁力矩”相互切割產生的電磁波。



金童希瑞


你問這樣的問題,暴露出來了你的學歷不超過義務教育階段的兩年。最晚也就是初中二年級之後就輟學了。因為初三開始學習化學,就講到了物質守恆 ,講到了含碳物質燃燒後生成CO2。


用戶2383586721049


這問題本身就是錯的,還有一群人煞有介事的以科學理論支持。自然界質量與能量守恆,質量與能量可互相轉換。燃燒煤,消失的部分質量轉變成了光能熱能化學能,何來質量不消失?


Oreaxp


不懂的不要亂說,明明只有8兩了[酷拽] 我稱過的。其他的都被偷了,尼瑪現在的治安不行啊。但是小偷還是有點良心的,給你留了一點,你就節哀順變吧[機智]


時代226217109


哈哈,學鍋爐的一看就想起了物料平衡和熱平衡計算,這年頭傻子真多


南無文殊師利菩薩保佑


傻吧?10斤煤燒成了N斤二氧化碳,N斤二氧化硫N斤其他氣體和固體,因為從空氣中吸收了氧元素,所以10斤煤燒完了還比10斤多了呢,氣體你看不見可以,鼻子總不至於聞不到吧?


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