既然E=mc^2那么我烧了氢气和氧气我就得到了水,里面的原子都没变啊,那么损失的那么一点点质量去哪了

我们都爱想念熊


通常情况下,我们说的质量守恒是低速或静止状态的质量守恒。化学反应并不改变原子类型,而是改变原子的组合方式。从化学式中可以看出,所有的原子前后都不变,那也就意味着各原子的能量和质量也是不变的。而化学反应前后,原子的结合当方式改变了,这种结合方式的改变产生了能量,我们称为结合能。但实际上,该反应是放热反应,而高温的物质会以电辐射的方式进行热传导,释放出光子,因此一部分质量转化成了光子的质量(即质量亏损),但这部分质量很小可忽略不计。根据爱因斯坦的结论,光子质量与光频率有关,但光子的质量很小是肯定的,因为一个光速的粒子其质量是无线大的,所以能够达到光速的物体质量为零,接近光速的物体其质量也接近于零。

对于核裂变,也同样遵循质能(质量)守恒。当一组粒子组成一个静止的物体,由于各粒子间存在相互作用能和动能,因此这个静止的物体能量不等于一组粒子的能量之和,这两者之差为结合能。同理,静止物体的质量也不等于组成静止物体的各粒子质量之和,两者之差我们称为“质量亏损”。很多人认为核裂变反应中质量不守恒,一部分质量转化成了能量,这是一种误解。因为质量和能量是一个物体属性的不同描述方式,这两者之间不存在相互转化的问题,换句话说,质量就是能量,能量就是质量,只不过我们人类为了更好的描述就对它们进行不同的描述和定义,就好比水和冰,它们是同种物质的不同表现形式,如果忽略其形态,我们可以认为水就是冰,冰就是水。核裂变时,当一个粒子以高速轰击一个重原子核时,导致被重原子核质量减轻,同时产生了高速的中子。在此过程中,重原子核质量亏损,产生的中子由于高速飞出质量(或能量)变大,因此产生巨额能量,但反应前后总质量(或能量)不变。我们不能简单的理解E=mc^2,认为核反应前后是重原子核质量亏损导致了能量产生,实际上质能方程有不同的写法,但其解释的科学规律都是质能守恒,这是对质量守恒的一个具体的补充,本质上这依然属于质量守恒。打个比方,我们用子弹射击一块静止的玻璃(好比重原子核),玻璃碎裂一个大块和很多小块(好比轻原子核和高速中子),只要我们把所有的碎片拼起来,它还是一个完整的玻璃。我们不能认为,击碎玻璃的能量是由于整块玻璃破裂成小玻璃导致质量减少而产生的,实际上是因为子弹的作用,而且整个体系质能(质量)守恒不变。


zhakan


质能方程是物理过程。氢气和氧气反应生成水是化学反应过程,这个过程和e=mc^2没有关系。楼主应该是想问过程中产生了光和热是质量损失转化而来的吗?这些热和光是由于电子能级跃迁产生的。氧气是两个氧原子共享两个电子形成的稳定结构,氢气是两个氢原子共享一个电子形成的稳定结构。燃烧变成水后,以前的两个氢原子离婚,以前的两个氧原子也离婚,然后这两个离婚后的氢原子都嫁给了氧原子。他们三个一共共享了两个电子。这个过程电子的能级从高能级跃迁到了低能级,产生了光和热。但是原子的个数和类型都没有发生变化,质量守恒。

再补充一下,有些观点认为这个过程产生的能量变化应该符合质能方程,引起了了质量的变化,只是变化量特别小而已。我认为这种观点不对。质能方程是衡量质量和能量之间转化时的量级关系,但是不意味着所有热能都是通过质量转化而来的。在题主的例子里,这些热能是电子的能级跃迁产生的,本质是电子的动能加上电子和原子核之间的势能变化产生的。这个过程每个电子和原子核的质量都没有发生改变,数量也没有改变。因此理论上质量应该是不变的。

再补充一下,谈到质量有没有发生变化,这里说的是必须是静止质量,不然这个问题没法回答。因为质量不是物质的固有属性。物质要获得恒定加速度的力与质量之间不是线性关系。牛二定律仅适用于宏观世界。运动质量和物质的运动速度有关。


BIBOBIBOBIBO


就目前的科技水平而言,认为你这个反应是没有质量损失的,但是有能量变化,燃烧反应是放热反应,热量以辐射的方式散发了。

但是,如果我较真一点,我觉得辐射出去的热量就是损失的质量,只是这个质量很小很小,我们现在不把它定义为质量而已。


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