為何“一斤鹽溶於一斤水是否得到兩斤總重”這樣的問題能引發熱議?難道不是嗎?

花匠小美


問題不復雜,複雜的是各個答案中體現出來的人性。


先說答案:

1. 常溫下食鹽的溶解度0.36,也就是說“常溫”下,一斤“氯化鈉”不能溶解於一斤水,這個問題的表述是不夠嚴謹的;

2. 去掉“常溫”、去掉“氯化鈉”,這個問題就很發散。簡化模型,不考慮化學反應水分蒸發等因素,那麼結論是這樣的:質量幾乎不變,變化的部分可以用E=mc^2計算,接近於零,但不等於零。


回答科技類方面問題的,應該對愛因斯坦和他最著名的方程有所瞭解,知道核彈大概是什麼工作原理。那麼也就應該知道,質量守恆只是近似,質量與能量是一體兩面。鹽溶於水,必然伴隨吸熱或者放熱,能量的變化也就是質量的變化。


但是為什麼雄赳赳氣昂昂,高舉“質量守恆定律”,橫掃牛鬼蛇神呢?這與拿“氯化鈉有害身體”在網上釣魚沒有兩樣:知識導致傲慢,你們蠢啊,這個世界幸虧有我在。


還是《三體》說得好:弱小和無知不是生存的障礙,傲慢才是。


赤墟子


先講個故事,法國著名物理學家郎之萬,曾向學生們提出一個問題:為什麼在盛滿水的杯中放入一條金魚,水不會溢出來?

第一次聽到這個問題時學生們一臉懵逼,心裡在想水肯定會溢出來啊,但老師是著名物理學家,這個問題中肯定蘊含了深刻的科學道理。於是,學生們給出了千奇百怪的答案,有人回答是這條魚喝了杯中的水,有人回答是水的密度和溫度在特定情況下產生了影響等,回答越來越離譜。

最後,郎之萬說,其實這個問題是一個偽命題,盛滿水的杯中放入一條金魚,水當然會溢出來,之所以這樣提問是想讓大家明白一個道理:科學沒有真正的老師,唯有實踐才能出真理,我們對待一個問題的看法,經常因為場景化而導致思維固化。

回到這個問題“一斤鹽溶於一斤水是否得到兩斤總重”,答案當然是兩斤。很多人喜歡站在標新立異的角度回答問題,總想搞個“大新聞”,但其實問題本身很簡單。一斤鹽溶於一斤水,不管是什麼溶解條件,總之鹽完全溶解進水中了,要不然也不能叫“溶於”。評論區看到有人回答反應放熱,涉及到了質能方程,能量和質量本質上是一回事,熱量散失導致質量減少,所以總重量少於2斤,這也不是沒有道理。但一定要這麼說的話,一斤水中再加入一斤水,也不等於2斤。因為溫度超過絕對零度的物體都會向外輻射電磁波,能量散失質量必定減少,但這樣回答已經偏離了問題回答的本意,這不是在回答是在抬槓。

鹽溶於水不會有氣體逃逸,所以肯定是2斤。有科學作者和網友在回答這個問題時列出了許多複雜的論據,讓我們對原本非常簡單的問題產生了懷疑。這類問題能引起人們熱議,恰恰說明了我們對待一個問題的看法,會因為場景化導致思維固化。


科學薛定諤的貓


這不廢話麼,質量守恆,總質量肯定是兩斤!扯什麼鹽水,水,扯什麼溶解度,扯什麼溶解中的操作,還有其它亂七八糟的!按你們這邏輯,那根本沒什麼答案!我可以說溶解過程中天很熱,溫度很高,我攪拌了一天,好了,蒸發掉了點,最終少了,不足2斤!我攪拌時棍子也可能不乾淨,掉了很多土進去,得了,又多了!如果這樣討論問題有什麼意義!你去菜市場稱了1今西紅柿,又稱了一斤土豆,難道放一起份量就變了,成3斤了?既然科學的問題就別搞什麼腦筋急轉彎!這樣容易把人帶偏!


何冰196


我看到很多熱門回答說這個問題是在抖機靈,故意引起爭議,所以沒有任何意義。

更有人搬出來來道聽途說的“高考狀元不會回答一加一等於幾”的故事來說明自己的妄想的觀點。

那我只能說,你的思維真的已經固化了——而固化的原因,不光由於無知,更是由於因此產生的傲慢與偏見。

那些說質量守恆的人,難道不知道,單說質量、早就不守恆了麼?

而且,這個問題並非多數人想的那麼簡單,還有一些更深層次的考慮。

我曾在課堂上跟學生詳細的講過這個問題,這裡就簡單說一下說吧!

01

為什麼會有這個問題?

首先,這個問題是有由來的。

這個問題最早並非是什麼無聊的路人提出的,而是物理學家提出的。

這個問題是另一個問題的變種或者延伸:1升水和1升酒精加起來,是2升麼?

現在,我們都知道分子動理論的知識,由於分子之間有間隙,那麼“一斤鹽”溶於“一斤水”的體積是比“一斤鹽”+“一斤水”的體積要小的——因此,那些用1+1=2來說事兒和反問的人,完全就是沒弄懂問題的所在。

比如下面這位,以為這是個三歲小孩就知道的問題:

對於這些圍觀群眾(包括一些“專業”的回答者)的反應,本質上來說,是因為他們知道的東西,就很認同;不知道的東西,就很排斥。

比如上面的最早的那個問題:“一升水和一升酒精加起來,是2升麼?”

這個問題提出來後,大家就不會覺得無聊,會有很多人來回答了,頭頭是道,把分子動理論的知識大談特談,開始迴避1+1=2的說法了——因為,回答者明確的知道這裡1+1不等於2的原因。

那麼“一斤水和一斤鹽加起來,是2斤麼?”這個問題,難道真的不需要深究?

真的像你想象的那麼自然而然?

02

這個問題的本質

這個問題的本質,其實是「質量是否守恆」的疑問,它是「體積不守恆」的一個延伸提問,它同樣可以繼續往外延伸。

體積不守恆:

“1升水和1升酒精加起來,是2升麼?”

答案是:不是,因為分子間有間隙,而且這個結論是經過試驗驗證的。

那麼根據這個結果,可以得到結論:在不同物質混合時,體積不守恆。

是的,這才是科學研究的方法!試驗和理論相協調。

因此我們進一步提問:

“那麼它們溶在一起後,質量是否也守恆呢?”

注意,這個提問是非常自然和正常的,並不無聊。

從研究方法上,我們可以做個簡單實驗,重複一下這個過程,稱量一下結果即可。

但是,就算稱量結果是原來質量的總和,也無法證明質量守恆!因為,目前人類的儀器精度完全不夠。

更進一步的:

由於問題中的“1斤”只是舉例的一個數據,如果是換成10斤、100斤、100億斤、是整個地球或者太陽的質量,那麼結果又會怎樣呢?

還像你想象的是1+1=2?

看到這裡,是不是,你也動搖了呢?

如果動搖了,起碼說明你真的動腦子了,也真的看懂了我上面的分析。

03

宇宙的質量

我講這個問題,其實是穿插在講「宇宙大爆炸理論」的課程裡的。

我們知道宇宙最初是由一個奇點“爆炸”得到的,這個奇點爆炸(爆脹)的階段,其實是質量分配、質能轉換的過程(至少是非常重要的一部分)。

那麼,奇點的質量,和把現今所有星系混合在一起的質量,是否相同呢?

如果有差別,這個差別有多大呢?

這個差別,平均到每個星系、每個恆星、直到每個分子上,又有多少呢?

要回答這個問題,就要從“一斤鹽溶於一斤水是否等於兩斤”這個問題來出發了!

你明白了麼?

這就是為什麼這個問題很火的原因了——

它既能讓人覺得很簡單,簡單到嘲諷提問者,甚至是群嘲提問者;

它又是一個很深刻的問題,關係到人類對整個宇宙演化的認識。



我是宇宙物理學,這就是我的回答。


宇宙物理學


1斤鹽無法溶於一斤水

實際上,水確實是很不錯的溶解劑,但並不是說水可以無限地溶解鹽,凡事都有一個度,水溶解鹽也是這個道理。在20℃的情況下,100克的水(H2O)裡最多可以溶解36克的食鹽(NaCl),而我們知道一斤水其實是500克,因此滿打滿算,也就只能溶解180克的食鹽,連半斤都不到。

如果我們非要往一斤水裡倒入一斤鹽,那麼多餘的鹽會以結晶的形式存在,這就是因為溶液已經處於飽和狀態所導致的。

質量守恆

如果這個時候我們稱量整個系統的質量,大致上就會是2斤。其實原因也很簡單,整個過程並沒有任何的質量損失,也就是符合質量守恆定律。不僅如此,整個過程其實並沒有涉及到化學變化,僅僅是物理變化過程。當然,即使存在化學變化,化學變化前後其實也是符合質量守恆定律的。

但是我們從微觀地視角去看,實際上,整個過程的原子數並沒有發生什麼大的變化,都是以原子為基本單位的變化,並沒有涉及到原子核層面的變化。因此,並不會損失質量。

變量對於系統的影響

不過,如果我們非要細究這個問題,大概率我們做這個實驗的時候,整個系統的質量要麼升高一點點,要麼降低一點點。(這裡的一點點指的是小數點後16位開外的變化。)那為什麼會這樣呢?

實際上,我們都知道做實驗時要控制變量。

在食鹽溶解於水的這個過程中,有個變量幾乎是不可控的。這個變量就是外界溫度和系統的溫度差異從微觀的角度來看,溫度的本質其實分子的運動的劇烈程度。分子的平均動能越高,溫度就越高,反之,分子的平均動能越低,溫度就越低。

如果外界和系統存在溫度差,那有可能出現熱傳遞。說白了就是,如果時間給的足夠長,那系統的溫度就會和外界的溫度拉平。

當然,有一種可能性就是整個系統是完全絕熱的,不會跟外界有任何能量形式的交換。還有一種情況就是系統沒辦法完全絕熱,會與外界進行能量的交換。那如果最終系統的溫度真的受到外界的影響,溫度略微升高或者略微降低又會如何呢?

質能等價

話說在1905年,愛因斯坦提出了四篇劃時代的論文,其中後兩篇後來被我們稱為狹義相對論。而最後一篇的內容主要就是質能等價。

那什麼是質能等價呢?其實這個理論當中有一個科學界最具名氣的公式:E=mc^2。看到這個公式時,很多人的第一反應就是它和原子彈的關係。實際上,它其實並不是造原子彈的原理,原子彈的原理其實是核裂變,氫彈則是核聚變,這個原理的提出要比質能等價晚了30多年。而質能方程E=mc^2其實是具有普世意義的,不僅僅侷限在原子彈的研發中。

不僅如此,我們常看到很多科普文章提到原子彈時都會說:質量轉化為能量。實際上,這也是對質能等價的誤讀。如果我們現在翻看愛因斯坦當年的論文,或者隨便找幾本大學物理學教材,就會發現論文和書裡壓根不是這麼說的。那準確的說法是什麼呢?

準確的說其實是,質量和能量其實是一回事,是一個東西的兩個面,質量裡有能量,能量裡有質量。

這裡可能並不太好理解。我常用一個物理學大慄博司舉的例子,這個例子是這樣的,假設你有一筆錢,你可以把它全換成美元,當然,你也可以把它全換成人民幣,你還可以一部分換成美元,一部分換成人民幣。我們可以把這裡的美元看成能量,而人民幣可以看成是質量,匯率其實就是c^2,因此,就可以有E=mc^2,因此,人民幣可以和美元兌換,但是並不影響你這筆錢的多少。

因此,原子彈之所以威力這麼大,其實是原子彈損失的一部分的質量,這部分質量以能量的形式釋放了出來。

那這和鹽溶解於水有什麼關係呢?

我們剛才也提到,如果系統和外界有能量交換,這時候系統溫度就會發生變化。要麼高了,要麼低了,本質上就是系統的總能量高了,要麼低了。而根據上文解釋的,能量和質量是一個東西,因此,能量變了,質量其實也就變了

那為什麼我們測不出來這個變化呢?

其實原因很簡單,就是因為變化實在太小了,如果我們把質能方程進行移項,就會得到m=E/c^2,而c^2=9*10^16,多大的能量除以這麼一個數都會極其小,這個變化的量比我們用來測量質量的儀器的誤差還要小得多,我們又如何測的出來呢?


鍾銘聊科學


這個問題的確引發了熱議,有近1400個回答與1400個收藏,這樣的場面是不常見的。

▲初中化學——驗證質量守恆定律。

別大意:這個題目是很難回答的!

有些理科男使出渾身解數,搬來狹相質能方程,暗示微觀質量不守恆,還是不得要領。

嚴格講,本題是很難回答的,表面上是小菜一碟,骨子裡卻暗藏機關。

筆者向來以傷腦筋為樂,深入淺出也是當仁不讓,大略:問題背後有三個很不簡單的問題:

問題1:控制“1斤鹽+1斤水”實驗條件?

問題2:質量守恆與轉換的條件是什麼?

問題3:能量守恆與轉換的條件是什麼?

分析“1斤鹽溶於1斤水總重是否2斤”

本題並沒有限制實驗條件,尤其是熱力學溫度與容器的密閉性。換句話說,實驗條件可以是通常情況,也可以是非常情況。

有人依據“在標準大氣壓1atm與溫度20℃下鹽的溶解度只有36克/100克水”質疑題中“溶於”用詞不當而得不到2斤鹽水,這不合適。

事實上,只要容器足夠密封,加熱溫度足夠高,1斤鹽溶於1斤水是不成問題的。

因為,哪怕沒有水溶劑,晶體鹽可以變成熔融鹽,想想火山爆發的熔岩吧。

當然,題中的“溶於”改成“投入”或許比較符合題主的本意,不妨把原題改成這樣:

1斤鹽投入1斤水能否得到總重2斤。下面,我們就按這個意思進一步探討。

關鍵是“水容器與操作過程的封閉性”

大家知道,一杯水擱在那裡,會不停揮發出水蒸氣,進而水中質量越來越少。

因此,如果實驗容器是敞開的,周圍環境低於飽和蒸氣壓,就不能確保1斤水是常量。

顯然,要想控制這樣的實驗條件,就不那麼容易了,很貴的,一般人沒這個條件。

不過,我們可以通過“近似實驗+物理邏輯”來實現題意,不必大動干戈的一根筋。


近似實驗,可以理解,在此無需多言。那麼,這裡的物理邏輯是什麼?

讀者也許猜到了。是的,是質量守恆與轉換的適用條件,這可是本題的重中之重。

所謂物理邏輯,就是物理學揭示大自然的科學原理、解析式方程及其適用的條件。

質量守恆與轉換的適用條件

在物理科學乃至所有科學領域,我們大致有四個基本的獨立運用的“守恆與轉換”規律。為不失一般性,這裡後三部分內容與本題無關,是寫給銳新人士的,普通讀者可以跳過去。

其一:質量守恆與轉換定律,也叫物質不滅定律,適用於某個封閉體系。包括兩個方面與對應的物理方程。

①質量守恆,即封閉物系的總體質量不變,寫成方程式是:Σmi≡constant。主要表現在化學反應。例如:C+O₂→CO₂+Q,熱量Q藏著C原子內部核外電子抗簡併壓的內能(或位能)。

②質量轉換,即物系之間的交換質量不變,寫成方程式是:Σm₁=Σm₂。主要表現在熱核反應。例如:¹₂H+¹₂H→²₄H+Q,輻射能Q藏著場介質的質量(即所謂的質量虧損)。

其二,能量守恆與轉換定律,指封閉體系總能量=固有勢能+簡併壓位能+位移動能≡常量。由於固有勢能(Ep=mc²)與質量互為表述,因此能量守恆簡化為“位能+動能≡常量”。位能即勢能差,U=△Ep。表現為兩個方面:①位能不變,動能總量守恆。寫成方程式是:△U=0,ΣEk=constant。例如,發動機的活塞動能=輪胎動能+熱損輻射動能。②位能改變,位能轉為動能。寫成方程式是:若△U≠0,則U=△Ep=Ek。例如,水力發電利用水位能,核能發電利用簡併壓位能。

其三,動量守恆與轉換定律。只適合封閉體系,不適合有環境干擾的開放體系,也表現為守恆與轉換兩個方面:①單體系的動量矩守恆。即同一個物系的動量矩守恆,線速度與軌道半徑成反比。寫成方程式是:mv₁r₁=mv₂r₂,例如,衛星離地越遠,線速度越慢。②二體系的動量(矩)轉換。是牛三定律的等效表述:碰撞型動量轉換m₁v₁=m₂v₂,非碰撞型的動量矩轉換m₁v₁r₁=m₂v₂r₂。例如,地球繞日的動量矩=太陽漂移的動量矩分量。核外電子軌道動量矩=核子電子軌道動量矩。其四,電荷守恆與轉換定律,往深層追究,電子電荷與核電荷(正電子電荷),來自極小半徑的光速自旋引發最強南北極負壓差的磁力場,故表現為基本單位電荷(e=1.6×10⁻¹⁹C),有最大的荷質比。只要有自旋或自轉或翻滾,就必然有南北極,有南北極就有一定的磁性或電荷性。中子、原子、分子、地球,皆有磁性或電荷性,只是由於翻滾半徑太大,荷質比太小而被忽略不計。場介質中模擬的場量子(或光子),總是在本地震盪會翻滾或漲落,也是有電荷性的,只是光子半徑遠大於電子半徑,荷質比太小而顯示所謂的中性。正負電子湮滅,變成了兩個場量子或光量子,該量子依然有自旋,電子電荷轉換為光子電荷,雖然光子電荷的平均密度很小,但是電荷總量不變,表現為電子自旋勢能轉換為光子勢能,即:m₀c²=hc/λ₀=0.511MeV。

1斤鹽+1斤水=2斤質量守恆的規範陳述

基於上述“質量守恆及其適用條件”之物理邏輯,現在可以給出科學嚴謹的表述,如下:

本題涉及的科學實驗,用以證明鹽水前後質量守恆的適用條件是:

①以鹽+水+容器+大氣環境,為一個封閉體系,與更遠的大氣環境沒有質量或能量交換;

②所用容器的材料,化學性質足夠穩定,沒有溶出的粒子;

③在把鹽投入水中的前後,容器有密閉可靠的蓋子,儘量不讓水蒸氣有揮發的機會。

④確保操作過程沒有鹽粘留在勺子上,也不讓勺子與鹽容器有細微磨損導致隨鹽增重發生。

⑤考慮到還有水不可避免接觸空氣揮發的水分子損失量,在最後統計結果里加以補償。

結論:在滿足上述五個條件下,可以認為,一斤鹽投入一斤水,是可以得到2斤總重的。其物理原理是質量守恆定律。


結語

本題考察讀者的科學思維水平,既要知道科學原理本身,更要知道其適用條件。凡有規則必有例外,不要犯以偏概全的幼稚病。


物理新視野


這是一個挺有意思的問題,各個人的回答可以看出不同的學科專長和思考深度。

先說結論,一斤鹽“溶於”一斤水後總質量是兩斤。



這個問題如果把它當成腦筋急轉彎,答案當然是不是,因為一斤鹽溶不進一斤水裡。但現在題主和樓上各位顯然不是把它當腦筋急轉彎看,而是要討論這個物理過程的實質問題。

首先從宏觀、普通實驗室的實驗條件來看,一斤鹽加入一斤水中,不考慮揮發情況,不管是否溶解,總重量仍然是兩斤。因為溶解的過程並未產生氣體,更沒有產生核聚變裂變等會發生質量變化的物理過程。

有人可能會疑惑,鹽溶於水的過程會發熱,期間會產生熱輻射,損失掉部分能量,能量就是質量,損失了能量質量不就會減少嗎?

這其實是對質能方程的誤解。質能方程E=MC2是物質與能量相互轉換過程中的等量關係,並不能直接理解為能量就是質量質量就是能量。最簡單的例子就是光子是有能量的,但它並沒有質量;又比如吊車把物體向上提1米,損失的能量轉換為物體的勢能,物體的質量並沒有增加。



回到問題本身。鹽溶於水的過程是NaCl電離,分子鍵斷裂的過程,是化學能(原子間電磁能量)轉換為分子動能,併產生部分輻射的過程。質量與能量之間並未發生相互轉換,並沒有質量損失,所以總質量仍然是兩斤。

那為什麼很多人會有損失了能量就是損失了質量的誤解呢?這就要從“動質量”這個概念講起。動質量其實是在解釋物質速度越快加速所需能量越大的過程中引入的一個概念,它其實是數學運算的中間量而不是基本物理量,它本身並沒有多大的物理意義,也並不存在守恆定理,把質量守恆理解成所謂“動質量”守恆,是沒有任何意義的。就打個比方,物體的運動速度是需要參考系的,相對於不同的參考系,物體的“動質量”就不同;再比如,物體從空中落下的過程中,勢能轉換成動能,能量依舊守恆,但“動質量”卻一路狂飆。

另外,再提醒一下,如果從微觀粒子的角度考慮這個實驗,就不要把光子給漏了。這麼細緻入微的實驗,需要在隔絕一切輻射的密閉環境下進行,光子自然也是要計算到總能量或者是總“動質量”中的,畢竟光子雖然質量為0,但“動質量”可不為零。不然,我是不是還可以說,一斤鹽溶於一斤水中,總質量是一點五斤,因為我在撒鹽的時候不小心灑了半斤……


木型血


這個問題挺傻的。一斤鹽就算不溶於一斤水,總重也是兩斤。總重是一個人為確定的邏輯概念,跟兩種物質處於什麼狀態沒關係。例如,兩個人不管他們在哪裡,他們的總重就是他們的體重之和。至於這樣的問題能否引發熱議,我不知道,或許會吧。至少我認為一斤鹽沒法溶於一斤水。太多人搞不清楚一些生活中基本現象的本質,而生活經驗有時候會誤導人們的判斷。這裡還是嚴肅地科普一下吧:

什麼是溶解

溶解是溶劑(例如水或酒精)與溶質(例如鹽或油脂)間的相互作用,是將溶劑和溶質分子重組為溶解複合物的過程。溶解的過程包括化學鍵的形成、氫鍵聯結和範德華力等等,這三種作用強度依次遞減,使得溶質分子與溶劑強烈地相互作用,形成了最終穩定的溶液。這種相互作用的強度和性質展現了溶質的許多性質,包括溶解度、反應性和顏色等等,此外還反應了溶劑的性質,如粘度和密度。在溶解的過程中,離子被同心的溶劑殼包圍。用水溶解溶質稱為水合作用,但各種液體都可能作為溶劑,而固體、液體和氣體都可以作為溶質。固體化合物的溶解度取決於晶格能和溶解能之間的競爭。[頭條·小宇堂-未經許可嚴禁轉載]

因為水是極性溶劑,所以鹽才能溶於水

溶劑一般分為兩種:

  1. 極性溶劑(例如水)

  2. 非極性溶劑(例如酒精)

上圖:極性分子(左,多因為是電荷分佈不對稱造成)和非極性分子(右-電荷分佈對稱)。

溶劑的極性是決定溶劑溶解度的最重要因素。極性溶劑具有分子偶極性,這意味著溶劑分子的一部分比分子的另一部分有更多的電子密度。 具有更多電子密度的部分等效於帶了部分負電荷,而具有較小電子密度的部分將等效於帶了部分正電荷。極性溶劑分子可以溶解極性溶質和離子化合物,因為它們可以通過靜電作用吸引這些溶質分子或離子的相對的電極或電荷部分。

例如:“食鹽”(氯化鈉)就是一種離子化合物,由鈉離子(帶一個正電荷)和氯離子(帶一個負電荷)構成。在脫水的情況下,這兩種離子以離子鍵形成食鹽晶體。當將食鹽晶體放入水中,溶解便開始了。多個水分子的負極與鈉離子相互吸引,負極朝內與鈉離子形成一個球殼狀的複合結構,而另外一些水分子的正極與氯離子形成球殼複合結構,正極朝內。因為在0度以上水分子的溶解能高於氯化鈉晶體的晶格能,所以食鹽就會自然溶解在水中,形成均勻的溶液。

上圖:氯化鈉溶解的過程示意

溶液不會因為靜置而產生沉澱(這和懸濁液不同),但會因為蒸發和溫度改變等析出溶質晶體。這就涉及到溶解度的概念了。

注意下溶解度

溶解度是固體、液體或氣體溶質在固體、液體或氣體溶劑中溶解難易程度的度量(通常以100g溶劑計算)。物質的溶解度從根本上取決於溶質和溶劑的物理和化學性質,以及溶液的溫度、壓力和其他化學物質的存在(包括pH的變化)。 測量物質在特定溶劑中飽和濃度即為溶解度,意思是說:達到了此飽和濃度之後,再加入更多的溶質不會增加溶液的濃度,而且溶質不再溶解併發生沉澱。

上圖:各種離子化合物的溶解度曲線。

  • NaNO3-硝酸鈉

  • CaCl2-氯化鈣

  • Pb(NO3)2-硝酸鉛

  • KNO3-硝酸鉀

  • KCl-氯化鉀

  • K2Cr2O7-重鉻酸鉀

  • KClO3-氯酸鉀

  • Ce2(SO4)3-硫酸鈰

一斤鹽能夠溶於一斤水嗎?

一斤水質量是500克。食鹽在0-100攝氏度之間的溶解度變化不大,基本上不超過40g/100g。因此一斤水頂多能夠溶解200g鹽。所以題主說的“一斤鹽溶於一斤水”是不成立的。但這並改變鹽和水加起來總重兩斤的事實。

上圖:食鹽的溶解度曲線(縱軸是食鹽的溶解度g/100g水,橫軸是設施溫度)。


總結

一斤鹽沒法全部溶解於一斤水,把水燒開都不行。但這並不影響“鹽和水的總重是兩斤”的結論。議論完了,好冷(冷汗~~~)。


小宇堂


物理博士一枚,嘗試回答一下

物理的理論結果並不總是和生活經驗相一致,原因是物理總會有假設前提,而這一前提往往是生活中很少出現的,也只有很少出現的問題才更值得討論

如高贊答案所言,質量守恆的確是經典情況下化學反應所遵守的,但是在相對論物理出現後,人們對質量有了不一樣的理解。

一切討論還是要從相對論中的質量能量關係出發:

從這個式子中我們能得到什麼呢?能量和質量、動量都是物質的屬性,能量由兩部分組成,動量提供的能量和靜質量提供的能量,換句話說就是能量通過質量和動量來表現出來。而能量守恆和動量守恆是所有的物理過程都要遵守的定律,但是質量並不守恆。說到這,一切就比較明朗了,各種各樣的反應變化中,變化的只是能量的表現形式而已。

因此,任何體系的變化中,如果涉及能量變化,體系的質量會有理論變化——

但是遠遠低於檢測精度


因此得出結論:

一斤鹽溶於一斤水不能得到兩斤總重,質量略有減少,但減少的質量遠遠低於體系總質量


應該去大學做個教授


這個問題是由於有人上秤一量,不到二斤。於是懷疑廠家缺斤短兩而引起。為什麼,常常會出現此類問題?只能從物理的角度,給出完滿的解釋。

一,這裡所說的一斤和二斤都是指重量而言。而不是質量。

①質量需用天平砝碼稱量。製鹽企業不可能使用天平測量。

②凡不用天平,而使用其它稱量方法,必是鹽和水的重量,而不是質量。

③重量==質量x當地重力加速度。

製鹽企業分散在全國各地。而重力加速度的大小隨地球緯度,高度不同而出現差異。距離赤道近,重力加速度大,反之則稍小。

例如四川井鹽和河北塘沽海鹽。因為產地不同,重力加速度不同,井鹽重力加速度

二,各地的鹽,雖化學成份都是氯化鈉,但化學結構不同,造成它們的比重不同。

三,鹽的潮溼程度由產地到消費地點,隨時間流逝的長短,鹽中所含水份有可能會蒸發減少。

上述種種原因,導致l斤鹽十l斤水的總重≠二斤。


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