物质不会消失对吗?但10斤煤燃烧后大概只剩1斤灰,那9斤物质去哪里了?

何生



物质不会消失对吗?但10斤煤燃烧后大概只剩1斤灰,那9斤物质去哪里了?

直接开门见山,煤燃烧属于化学反应,煤燃烧产生了气体(提问者所说的9斤物质),若煤在密闭空间燃烧,根据质量守恒定律,反应前与反应后总质量相等。按照提问者的意思,你所指的是煤在开放空间燃烧,那么自然那些气体飞入空气中了,并没有凭空消失。

煤燃烧生成了什么气体?要先了解煤的化学元素构成

煤是火力发电厂的一种重要燃料,也是世界三大能源之一,我们以前经常烧煤来取暖。它是一种混合物,因此无法确定煤的具体化合物成分,只能确定构成它的主要元素有C、H、O、S、N,其中碳元素占了大部分。此外还有P、F、Cl、As(砷)等元素。

那么煤燃烧产生了什么气体呢?由于煤含有碳元素,因此当煤完全燃烧时,产生二氧化碳;而当煤不完全燃烧时,而产生一氧化碳(有毒)所以当煤燃烧时,一般会产生二氧化碳与一氧化碳的混合物。此外,由于煤含有硫元素,因此燃烧时会产生二氧化硫(酸雨的主要原因)再由于空气中含有水分,碳与水反应产生一氧化碳与氢气。以下是我归纳出来的化学方程式,以方便大家更快了解煤燃烧的产物。





质量守恒定律是什么?&9斤物质真的凭空消失了吗?

质量守恒定律最早是由俄国科学家罗蒙诺索夫于1756年发现。质量守恒定律的概念是,在化学反应中,参加反应的反应物的总质量与生成物的总质量相等。那么为什么是相等的呢?其实这可以从化学反应的实质来解释。化学反应的实质是反应物分子分成原子,原子重新组合成新的分子。在此过程中,原子的种类,质量和个数均没有变化。(仅仅是原子重新组合)那么总质量怎么又会变呢?

那为什么10斤煤燃烧过后大概只剩一斤灰了呢?难道质量守恒定律错了吗?其实不然。我们就假设10斤煤与氧气完全反应了,但是剩下的一斤灰并不是生成物的总质量。我们之前提到,煤燃烧生成了很多气体,难道这些气体不也是生成物之一吗?造成反应前与反应后你所称到的质量不等的原因是煤是在开放环境中燃烧的,生成的气体不都跑到空气中去了吗?因此那9斤物质根本没有凭空消失。

但如果煤是在一个密闭环境中燃烧的,(依旧假设10斤煤全部参与反应了),那么反应产生的气体始终待在这个密闭环境中。那么这次你在反应前和反应后分别称一下这个密闭容器的总质量,发现这两个数值是相同的。这也就验证了质量守恒定律。



总结

煤燃烧属于化学反应,因此符合质量守恒定律。所以提问者所指的10斤煤在开放环境中燃烧,那9斤物质实际上飞到空气中了,没有凭空消失。现在大家明白那9斤物质去哪了吗?


喝茶谈科学


我进来回答问题。不是因为这个问题多么有趣!而是最开始想看看到底是哪个小学生提出的这种问题?可是,我突然发现,有些号称科学领域创作者的,居然一本正经的胡说八道!这就不能忍了!

大家都知道煤炭的主要成分是什么对吧?碳!煤燃烧的过程就是碳跟空气中的氧气反应,生成二氧化碳的过程。这是一个化合反应,产生大量的光和热。而煤炭纯度越高,杂质越少,遗留的灰烬也越少。

而生成物,二氧化碳又是什么呢?气体,肉眼看不到,消散在空气中了。那么,这个就代表消失了吗?只要有初中毕业的,都会知道怎么回事。这就是质量守恒。

那么这种光和热的能量又是怎么产生的呢?这个说起来相对就要复杂一些。大多数情况下分解反应是需要消耗能量的,而化合反应是需要释放能量的。煤炭与氧气发生反应,首先需要经过加热,因为这部分过程是需要把碳分子之间的原子结构破坏掉,然后才能跟氧气发生直接反应。这个短暂的过程实际上是吸收能量的。而碳原子跟氧气发生反应之后,所产生的能量要远大于破坏碳原子之间结构所需要的能量,所以这种反应就会一直持续下去,直到其中一种物质消耗完毕。

而某些所谓的科学领域创作者有意无意的选择了质能守恒这个说法。这个就是完全在误导大众,故意卖弄学识了。化学反应并不是原子层面的反应,所以不会产生物质消失或者转化成另外一种物质这种情况。而产热的原因是由于化学键的重新组合造成的。这是一种化学健能的释放。

看到下面某些科学领域创作者的回答,我感觉我的九年制义务教育受到了极大的侮辱。


医家故事


不会消失是对的,但它会发生转化呀(比如单质转化成化合物)。煤(是混合物)主要成分是碳,属单质,固体,一端发生燃烧后,完全燃烧生成二氧化碳气体,你没有收集,跑到空气中去了,若不完全燃烧,生成一氧化碳也跑到空气中去了。最后剩下的只是残渣。你若是通过一个密闭容器让它在里面燃烧,燃烧的煤加上参与燃烧的氧气数量一定等于生成的气体数量加上残渣数量(严格来讲,就是参加反应的反应物质量之和等于生成物的质量之和)。


天心自静平


你知道为什么可以燃烧吗?燃烧会产生可见的灰,还有不可见的什么呢?cO2、CO,发生的是化学反应,物质的存在形式变了,但质量并未少。


用户66850138153


物质不会转化为能量。

碳燃烧产生了新元素,热量是金属态氢离子(低温等离子体)“磁力矩”相互切割产生的电磁波。



金童希瑞


你问这样的问题,暴露出来了你的学历不超过义务教育阶段的两年。最晚也就是初中二年级之后就辍学了。因为初三开始学习化学,就讲到了物质守恒 ,讲到了含碳物质燃烧后生成CO2。


用户2383586721049


这问题本身就是错的,还有一群人煞有介事的以科学理论支持。自然界质量与能量守恒,质量与能量可互相转换。燃烧煤,消失的部分质量转变成了光能热能化学能,何来质量不消失?


Oreaxp


煤是大家最常见的一种能源了。特别是在农村冬天到来之前,每家都会拉上一两千斤煤炭取暖用。这时候好奇心重的朋友就会发现,我每次都往火炉里添上一大铲子的碳,怎么火炉底下就掏出了一点点灰,那么多的煤炭都去哪儿了。

图示:煤炭的主要成分是碳

看到这个现象,你应该感到高兴才对。因为你买的煤炭质量非常好,不然填进去10斤煤,掏出5斤多炉灰,那还不亏死了。我们冬天的时候烧煤来取暖其实是利用了一个非常简单的化学反应。煤炭的主要成分是碳。碳可以空气中的氧气发生氧化反应而燃烧,同时释放出了大量的热量。我们就是利用了煤炭燃烧的时候释放出的热量来取暖的。

图示:煤炭燃烧会释放出大量的热

我们利用曾经学过的化学知识来分析一下这个问题,看看那9斤物质去哪里了。10斤煤燃烧剩下了1斤灰,我们就认为这10斤煤炭中的碳的含量为90%,煤炭中其它可燃烧的成分就不考虑了。那么这个烧煤取暖过程的化学反应式就是:C + O₂=CO₂,意思就是一个碳原子和一个氧气分子反应生成一个二氧化碳分子。

通过这个化学反应式我们就可以知道,那消失了的9斤物质就是煤炭中的碳原子。它和24斤的氧气发生了反应生成了33斤的二氧化碳。朋友们知道,煤炭是固体,而燃烧后生成的二氧化碳则是气体。这样漆黑又沉甸甸的煤炭变成了我们看不见的摸不着的二氧化碳气体,就会给我们造成了物质凭空消失了错觉。而真实的情况是,这9斤碳变成了33斤的二氧化碳跑到空气中了。大家认为是这样吗?

图示:质量守恒定律

如果我们是在一个密闭的系统中去燃烧这10斤煤炭的话,等到燃烧完毕后我们再称一称这个密闭的系统的话,它的总质量和在燃烧前的质量是相同的。这就是我们常说的质量守恒定律。这样大家明白这9斤物质去哪里了吧?


兔斯基聊科学


傻吧?10斤煤烧成了N斤二氧化碳,N斤二氧化硫N斤其他气体和固体,因为从空气中吸收了氧元素,所以10斤煤烧完了还比10斤多了呢,气体你看不见可以,鼻子总不至于闻不到吧?


我是神仙君


不懂的不要乱说,明明只有8两了[酷拽] 我称过的。其他的都被偷了,尼玛现在的治安不行啊。但是小偷还是有点良心的,给你留了一点,你就节哀顺变吧[机智]


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