一斤水溶一斤鹽,最後重量是二斤嗎?為什麼?

靦腆的雞蛋


一斤水裡面放進去一斤鹽,最後重量是不是兩斤呢?這很明顯是一個一加一是否等於二的問題,就這個問題來說,最後重量的確是兩斤。


早在中學化學我們就學過,化學反應前後,物質的總質量是不變的,鹽溶解於水中,自然是化學反應,既然是化學反應,那麼反應物和生成物的質量是相等的,鹽溶解於水,所得反應物就是Nacl溶液,也沒有額外的氣體產生,所以生成物的質量和反應物的質量是一樣的,都是兩公斤。

不知道為什麼會有人提出這樣的問題,這是在考我們1+1=2是否正確這個問題嗎?很顯然,至少在這個問題中,1+1=2沒有任何毛病。不過呢,考慮到一斤水實際上在常溫下是無法完全溶解一斤鹽的,所以最終鹽溶液的質量,肯定是要小於兩斤的。對於食鹽來說,在常溫下,它的溶解度是有限度的,鹽並不能無限溶解於一斤水之中,在常溫也就是20攝氏度的情況下,鹽的溶解度是36g。


鹽的溶解度是36g那就意味著100g水裡面最多隻能溶解36g鹽,對於一斤水來說,它最多可以溶解360g鹽,所以說啊,如果把一斤鹽放進一斤水裡面的話,鹽是無法完全溶解於溶液之中的,大多數無法溶解的鹽,只能沉到溶液的底部,以Nacl晶體的形式存在。但是對於這個體系而言,最終的質量還是2斤,這是絕對正確的,根據質量守恆定律,化學反應前後物質的總質量相等。

不過如果真要鑽牛角尖的話,這個說法也並非完全沒有問題,根據質能方程式我們知道,質量和能量可以相互轉化,甚至在某種程度上,我們可以說,質量和能量是同種性質的東西,所以呢,在食鹽溶解於水的過程中,實際上是要放出熱量的,那麼這個能量從何而來呢?當然是由物質轉化而來的,不過這個物質的質量實在是太小太小了,在宏觀世界中,這完全是沒有必要計算進來的,實際上,極為微小的質量變化的確是存在的。


鏡像科普


一斤水+一斤鹽=?

有個故事是爸爸和上小學女兒的對話,爸爸說:一斤棉花和一斤鐵哪個重?女兒:一樣重。女兒說:一斤鹽和一斤水哪個重?爸爸:一樣重。那女兒又問:如果把一斤鹽倒進一斤水中,一共重多少?爸爸回答:兩斤,不對一斤還是一斤多?那麼一斤鹽溶於一斤水中到底重多少呢?


如果是質量守恆即化學反應中反應物的質量等於生成物的質量,不需要考慮溶解過程中的熱量散失引起的質量變化,那麼就是跟數學問題1+1=2。

因此一斤水溶於一斤鹽就是二斤,不會多一兩也不會少一兩。


它就是Q=500g+500g=1000g。如果是溶解過程的話,正常情況下,這斤鹽放入水中,大概只會溶解180克,也就是3.6兩,還剩下的6.4兩鹽將不能溶解,因為一斤水只能溶180克的鹽,那麼一斤水溶於一斤鹽最後得到的鹽水肯定就不是二斤了,而且還要考慮到一切溫度高於絕對零度的物體都會對外散發熱輻射,那麼最後的水的質量就要比兩斤少一些了。


還有就是化學反應的角度上來說,化學反應不是兩種物質簡單相加就能保持總量不變那麼簡單了,因為化學反應會產生新的物質,新的物質有的活潑,有的不活潑,有的看得見,有的看不見,那麼到底是1+1=2,還是1+1大於或者小於2,可以說,這三種情況都可能出現。

一斤水溶於一斤鹽到底有多重?這個問題說簡單不簡單說難不難,就看我們從哪個角度思考,1+1大於或者等於小於2都有可能。


星球上的科學


一斤水溶一斤鹽,最後重量是二斤嗎?為什麼?

我們知道1+1=2;一斤水和一斤鹽會不會等於兩斤呢?

用一斤水來溶一斤鹽,當鹽倒入水中,會發生溶解的反應,最後不管得到的是什麼?總質量都是兩斤,因為化學告訴我們質量是守恆的,物質是不滅的,最終物質的原子還是原來的那麼多,不會增加,也不會減少,質量守恆定律,說任何變化,包括物理變化,化學變化和核反應都不消除物質,只改變了物質的原有形態和結構,所以應該你叫做物質不滅定律。



科學迷妹24837957


只要沒有發生核反應,那就不會有質能轉換,質量就不會損失,質量守恆定律就成立。



一斤鹽溶於一斤水,本質上就是一個化學反應,即:

NaCl =(Na+ )+ (Cl-)

也就是氯化鈉在水溶液中完全電離的一個過程,這個過程沒有發生核反應,原子種類和數量沒有任何改變,所以說一斤鹽溶於一斤水後,質量就是2斤。

只不過這裡有個情況要注意一下,就是氯化鈉並非可以無限溶於水中。任何物質的溶解都有一個溶解度的問題。常規條件下,氯化鈉在水溶的溶解度為180g/斤,所以說,一斤水中,只能夠溶解180g的氯化鈉。如果我們把一斤鹽假如一斤水中,那麼會得到680g鹽水,加上320g的食鹽。不過即便是這樣,體系的總質量仍然是2斤,即1千克。



當然了,如果題目問的是溶解後,得到的溶液中多少,那麼這裡就得考慮上面說的溶解度,答案是680g,而非2斤,這裡就是一個腦筋急轉彎。

還有人更較真,說氯化鈉溶解過程是放熱過程,因此會導致水蒸發加快和部分質量損耗。不過,這種減小最多也僅僅是毫克級別,連稱量一斤氯化鈉和一斤水的誤差大都沒有,因此可以忽略不計。所以,此題的標準答案就是2斤。


科學探秘頻道


下面我來回答一下這個問題。這個問題看起來有點簡單,但是裡面涉及到的知識我相信很多人還是不知道嗯。

題主問的這個問題肯定是不準確的。首先第一個存在的錯誤就是,一斤水根本無法溶解一斤鹽啊。當然了。如果你把一個盆子裡放上一斤水。再放上一斤鹽,那不用說,總共的質量是兩斤,這是無疑的。當然了,不過這不是溶液的質量。什麼叫做溶液的質量的。在這個題目裡,就是已經溶解的食言,加上水的質量,這才是溶液的質量。

但是,我們知道一斤水根本無法溶解一斤鹽,這裡面涉及到一個溶解度的問題。首先我們需要明白,大多數的固態物質溶解度都是隨著溫度的升高而升高。(氫氧化鈣除外)。當然了,很多人可能也不太明白溶解度,我來給大家解釋一下,固體溶解度是指在一定的溫度下,某物質在100克溶劑裡達到飽和狀態時所溶解的質量,用字母s表示,其單位是“g/100g溶劑”,例如“g/100g水”。通俗來講就是這種固態物質不能夠繼續溶解了。

下面我們繼續來回答問題,食鹽(NaCl)在20℃時的溶解度為36克,表示的意義就是:在20℃時,100克水中溶解36克食鹽(氯化鈉)時溶液達到飽和狀態。或者說,在20℃時,100克水最多能溶解36克。題主沒有說溫度,我們按照20攝氏度來說。一斤水也就是500g,在20攝氏度,可以溶解36×5=180g食鹽水,我們來算一下,500g水+180g食鹽=680g我們可以知道溶液的質量是680g,並不是2斤。


馬嘴不對驢唇


其實這個問題要比一般人想象中的要複雜得多,涉及到質能方程,熱力學,飽和溶液等相關知識,飽和度的問題,我們先暫且放一放,因為並不影響最終結果,我們就先舉例子來說,然後最後做一個總結。

封閉的系統

首先,我們要搞清楚,水和鹽以及盛放它們的容器實際上是一個系統。但同樣是系統,實際上也有不同的。如果,整個容器是封閉的,與外界是隔絕的,也就是說,和外界沒有任何能量的交換,更不會出現能量向外逃逸的情況

那這個時候,你放系統裡面放了多少東西,質量都會是它們的加和,一斤水和一斤鹽是如此,即使你放可以反應的東西,比如:鈉和水。那這個時候,質量還是不會變的,即使放出了很多熱,但由於它並沒逃逸出來,所以就不會變。如果你往系統裡面放一顆原子彈把它引爆,同樣的,質量也不會減少。那具體是因為什麼呢?我們下面會詳細講到。

不封閉的系統

但是,我們要知道的是,絕熱系統是不可能存在的,上面的只是一個思想實驗。一般來說 ,我們在容器裡放上水和鹽,那整個系統的質量一定不會是2斤,而是在小數點十多位開外有個極其小的變化。

之所以有這樣的變化,一共有三種可能性,第一種:外界的溫度比系統的溫度高。那這個時候,由於熱傳導的存在,系統會像外界吸收一部分的熱量,於是,質量自然就多了。這其實和把兩杯溫度不同的水放到一起,最後變成一個溫度是一個道理。我們在桌上放上一杯水,最後的溫度就是會趨近於空氣的室溫。

同樣的道理,如果外界的溫度低於容器內溶液的溫度,那這個時候就是在外熱。整個系統的質量就會降低。

所以,開放的系統,只有三種情況,一種是從外界獲得能量,質量上升。一種是向外界釋放能量,質量下降。第三種,其實就是正好巧了,可能是吸收的能量和放出的能量正好是一致的,所以,質量不多也不少。

質能方程

可能你已經在納悶了,為啥吸收熱量就會質量上升,放出熱量就會質量下降。我們還會核彈,比如說:氫彈。氫彈爆炸的整個系統其實就是開放的,不是隔絕的。

所以,很多人會說,氫彈爆炸前後,有0.7%的質量虧損,這部分質量轉化為了能量釋放出來。實際上,這種說法是錯誤的。0.7%的質量就是質量,它只是還有能量的屬性,如果你能稱量這部分,就能知道它是具有質量的。而這個看法其實就來自於愛因斯坦的質能方程E=mc^2,我們也叫做質能等價。

意思就是說,質量還有能量,能量還有質量,它們並不是轉化關係,一樣東西的兩個面。

所以,我們第一個例子中,由於是封閉系統,所以無論裡面發生了什麼,都不會發生質量改變。而第二個是不封閉的系統,這時只要向外放熱,質量就會減少,從外面系統,質量就會上升。而質量等價理論的相關實驗,其實也已經被實驗所證實,並且被廣泛使用,尤其是大型對撞機尋找粒子時,就是以這個理論為前提假設。

我們日常生活中之所以察覺不到,主要就是

因為它的變化只是太過微小,都是在小數點十多位後才有些許的改變。因此,察覺不到本身是正常的,但科學家已經通過精密地儀器測量出這個微小的差異。

所以,對於任何情況來說,不管發沒發生反應,質量守恆是對,能量守恆也對的,質能守恆還是對的。


鍾銘聊科學


一斤水溶一斤鹽,最後重量是二斤嗎,為什麼?

其實這個問題要比一般人想象中的要複雜得多,涉及到質能方程,熱力學,飽和溶液等相關知識。

有的人說這遵循質量守恆定律,當然是正確的,其質量就是兩斤。但任何的定律也都是有條件的。

如果這個系統是封閉的,最後重量是二斤;

如果這個系統是不封閉的,最後重量不一定是二斤。


科學解釋:

在常溫也就是20攝氏度的情況下,鹽的溶解度是36g。也就是500g水中最多隻能溶解180g食鹽,最終獲得飽和食鹽水!另外320g無法溶解的鹽,只能沉到溶液的底部,以Nacl晶體的形式存在水中。

一、封閉的系統

在封閉的絕對理想情況下,與外界是隔絕的,是絕熱的。也就是說和外界沒有任何能量的交換,更不會出現能量向外逃逸的情況。這個時候,你往這個系統裡面放了多少東西,質量都會是它們的加和。

一斤水溶一斤鹽,最後重量必定是二斤。你就是往這個系統裡放一顆原子彈,並把它引爆,質量也不會減少。

二、不封閉的系統

在不封閉的系統下,根據質能方程式,我們知道質量和能量可以相互轉化的。

這個時候就會出現三種情況:

1、外界的溫度>容器內溶液的溫度

由於熱傳導的存在,系統會向外界吸收一部分的熱量,質量自然就多了,最後重量會大於二斤。

2、外界的溫度

同樣由於熱傳導的存在,系統會向外界釋放一部分的熱量,質量自然就少,最後重量會小於二斤。

3、外界的溫度=容器內溶液的溫度

這個情況下,容器內外能量均恆,熱量不會傳導,質量不多也不少,最後重量會就是二斤。

在日常生活中,這種重量的變化在小數點十多位後,太過微小,基本上是察覺不到。所以,對於任何情況來說,不管發沒發生反應,質量守恆是對,能量守恆也對的,質能守恆還是對的。


小馬談古今


這種問題實際上就是各種“槓精”之間的戰爭,所謂“鍵盤俠”在各種假設的前提下進行辯論,本質上是一個再簡單不過的問題(其實就是1+1=2),非得讓人感覺如此複雜,標準的“沒有困難製造困難也要上”的姿態來討論這個問題。

有些人甚至拿出了比較專業的術語,比如說質能方程,熱力學,飽和度等等設置各種前提進行各種複雜的分析,看起來就是一個“學霸”在娓娓道來,分析的頭頭是道,但實際上有這種必要嗎?就像網絡上有人經常會問“雨滴從高空落下會砸死人嗎?”,難道我們沒有淋過雨嗎?

一斤水溶一斤鹽,最終的重量(應該是質量)是二斤嗎?當然是二斤,物體的質量是不會變的(除非發生核聚變),事實上即使發生核聚變,產生的能量也可以認為是質量的一部分,因為質量和能量本質上是一個東西,一個東西的兩面性。

況且鹽溶於水中也沒有發生核聚變,不管鹽能不能完全被溶解,最終的質量肯定是二斤,有任何異議嗎?有任何討論的必要嗎?確實沒有必要。

當然,如果你非要考慮很多的前提,比如說溶解的過程中水分的揮發,熱量的變化等等,這種前提不就是標準的“槓精”嗎?如果考慮到水分的揮發,問題中所說的“一斤鹽和一斤水”就不真的是“一斤鹽和一斤水”了,如此一來,最後的質量當然不是二斤了!

這種簡單的問題非要設置各種假設前提,然後用非常專業複雜的化學和物理知識進行深入分析,有任何必要嗎?


宇宙探索


其實這是一個無聊的問題,從質量守恆角度講,一斤水和一斤鹽和在一起就是二斤,這個過程原子的個數沒有變,但是這個過程中分子的鍵有所改變,所以鹽和水混合過程中會出現吸熱或放熱現象,而吸熱或放熱正是能量得失過程,從質能當量的角度講只要有能量的得失,質量也就會發生變化,也就是說,從嚴格的角度講,一斤水和一斤鹽混合後不是二斤。


sunfinerain


在這種情況下,水和鹽以及盛放它們的容器實際上形成了一個系統。

如果這個系統是封閉的,最後重量是二斤;

如果這個系統是不封閉的,最後重量不一定是二斤。

科學解釋:

在常溫也就是20攝氏度的情況下,鹽的溶解度是36g。也就是500g水中最多隻能溶解180g食鹽,最終獲得飽和食鹽水!另外320g無法溶解的鹽,只能沉到溶液的底部,以Nacl晶體的形式存在水中。

一、封閉的系統

在封閉的絕對理想情況下,與外界是隔絕的,是絕熱的。也就是說和外界沒有任何能量的交換,更不會出現能量向外逃逸的情況。這個時候,你往這個系統裡面放了多少東西,質量都會是它們的加和。

一斤水溶一斤鹽,最後重量必定是二斤。你就是往這個系統裡放一顆原子彈,並把它引爆,質量也不會減少。

二、不封閉的系統

在不封閉的系統下,根據質能方程式,我們知道質量和能量可以相互轉化的。

這個時候就會出現三種情況:

1、外界的溫度>容器內溶液的溫度

由於熱傳導的存在,系統會向外界吸收一部分的熱量,質量自然就多了,最後重量會大於二斤。

2、外界的溫度

同樣由於熱傳導的存在,系統會向外界釋放一部分的熱量,質量自然就少,最後重量會小於二斤。

3、外界的溫度=容器內溶液的溫度

這個情況下,容器內外能量均恆,熱量不會傳導,質量不多也不少,最後重量會就是二斤。

結語:

在日常生活中,這種重量的變化在小數點十多位後,太過微小,基本上是察覺不到。


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