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


一、煤炭的成分

煤炭是古代植物埋藏在地下經歷了複雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦物。構成煤炭的元素主要有碳、氫、氧、氮和硫等,還有極少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氫、氧是煤炭有機質的主體,佔95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氫和氧的含量越低。

二、煤炭的燃燒

“灰分”是煤炭完全燃燒後剩下的固體殘渣,是重要的煤質指標。灰分主要來自煤炭中不可燃燒的礦物質。灰分越多,煤炭燃燒產生的灰渣越多,排放的飛灰也越多。

提這個問題的估計是北方人,北方人燒煤基本上是燒大塊的無煙煤。無煙煤的雜質少,氣味小,不嗆人,一般直接加到爐子裡就可以直接燃燒,不需要重新加工生產。

南方人用蜂窩煤比較多。

蜂窩煤在加工時就要往煤炭裡按一定比例加入黃泥巴,黃泥巴黏性好,混合好後。用煤球模子,我們那個地方的叫法,做出來蜂窩煤。有沒有用過這傢伙的,舉個手。

蜂窩煤幹了以後,就可以燃燒。燃燒後的灰燼是比較多的,畢竟加了很多黃泥巴在裡面。北方煤炭便宜,大家不會去搞這個東西。南方的煤基本上是小顆粒的,煤矸石多。我們那個地方煤礦裡的基本如此,各家買回去,自己做成蜂窩煤。

煤炭主要含有碳、氫、氧三種元素,燃燒後生成二氧化碳和水,這些氣體無色無味,就分散到空氣中去了,看不到,也聞不到。有些品質不好的煤燃燒,我們會聞到刺鼻的氣味,那是煤炭裡面硫的含量高,燃燒生成了二氧化硫氣體。

煤炭如果燃燒不充分,容易生成一氧化碳,這個氣體含量高了,就會讓人煤氣中毒,重則喪命。北方,尤其是農村,每年冬天,都有煤氣中毒失去生命的人。按照煤氣報警器很有必要。南方用蜂窩煤的燃燒比較充分,很少聽說這類事故。氣體分散到空氣裡我們看不到,煤灰就是些不燃燒的雜質,主要是硫酸鹽、碳酸鹽等。所以我們得感覺是10斤煤燃燒,只剩1斤灰。好品質的煤剩下的灰其實還不到十分之一。

三、物質不滅是什麼意思

物質不滅定律就是化學裡常說的質量守恆定律,意思是在在化學反應中,參加反應前各物質的質量總和等於反應後生成各物質的質量總和。換句話講,在任何與周圍隔絕的體系中,不論發生何種變化或過程,其總質量始終保持不變。

什麼意思呢?打個比方,做一個不會漏氣的箱子,煤炭燃燒放在一個密封很好的箱子裡,箱子裡有足夠的空氣,燃燒生成的各種氣體不會跑出來。燃燒前你去稱一下箱子的重量,燃燒後你再去稱一下箱子的重量。這兩個重量是相等的。也就是煤的質量加上空氣的質量和灰的質量加上生成的各種氣體的質量是相等的,這就是質量守恆定律。當然如果你去稱燃燒前煤的質量,和燃燒後灰的質量,他們肯定是不相等的。如果這樣稱,變成氣體的那一部分你就沒稱出來。

從化學的角度來講,化學反應的發生,實際上是各種原子之間的重新組合。原子的種類和個數都是不會變化的。也就是各種原子的總數是不會增加也不會減少的。當然總質量就不會變化。

很多朋友們用愛因斯坦老人家的質能方程來解釋這個問題是不合適的。這個是相對論裡面的內容,對這個內容,聽過看過的人多,但真正能理解的人少。因為這個方程的出世,人類造出了原子彈,這個能量是一個非常巨大的能量,是原子核內部的能量,即核能。煤炭燃燒不涉及到原子核內部的事情,是原子核外電子的變化引起的,這個能量是化學能。化學能比起核能來要小的多的多,所以這個解釋是不合適的。


司馬衝


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


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


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


煤是大家最常見的一種能源了。特別是在農村冬天到來之前,每家都會拉上一兩千斤煤炭取暖用。這時候好奇心重的朋友就會發現,我每次都往火爐裡添上一大鏟子的碳,怎麼火爐底下就掏出了一點點灰,那麼多的煤炭都去哪兒了。

圖示:煤炭的主要成分是碳

看到這個現象,你應該感到高興才對。因為你買的煤炭質量非常好,不然填進去10斤煤,掏出5斤多爐灰,那還不虧死了。我們冬天的時候燒煤來取暖其實是利用了一個非常簡單的化學反應。煤炭的主要成分是碳。碳可以空氣中的氧氣發生氧化反應而燃燒,同時釋放出了大量的熱量。我們就是利用了煤炭燃燒的時候釋放出的熱量來取暖的。

圖示:煤炭燃燒會釋放出大量的熱

我們利用曾經學過的化學知識來分析一下這個問題,看看那9斤物質去哪裡了。10斤煤燃燒剩下了1斤灰,我們就認為這10斤煤炭中的碳的含量為90%,煤炭中其它可燃燒的成分就不考慮了。那麼這個燒煤取暖過程的化學反應式就是:C + O₂=CO₂,意思就是一個碳原子和一個氧氣分子反應生成一個二氧化碳分子。

通過這個化學反應式我們就可以知道,那消失了的9斤物質就是煤炭中的碳原子。它和24斤的氧氣發生了反應生成了33斤的二氧化碳。朋友們知道,煤炭是固體,而燃燒後生成的二氧化碳則是氣體。這樣漆黑又沉甸甸的煤炭變成了我們看不見的摸不著的二氧化碳氣體,就會給我們造成了物質憑空消失了錯覺。而真實的情況是,這9斤碳變成了33斤的二氧化碳跑到空氣中了。大家認為是這樣嗎?

圖示:質量守恆定律

如果我們是在一個密閉的系統中去燃燒這10斤煤炭的話,等到燃燒完畢後我們再稱一稱這個密閉的系統的話,它的總質量和在燃燒前的質量是相同的。這就是我們常說的質量守恆定律。這樣大家明白這9斤物質去哪裡了吧?


兔斯基聊科學


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


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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