为何“一斤盐溶于一斤水是否得到两斤总重”这样的问题能引发热议？难道不是吗？

花匠小美

问题不复杂，复杂的是各个答案中体现出来的人性。

先说答案：

1. 常温下食盐的溶解度0.36，也就是说“常温”下，一斤“氯化钠”不能溶解于一斤水，这个问题的表述是不够严谨的；

2. 去掉“常温”、去掉“氯化钠”，这个问题就很发散。简化模型，不考虑化学反应水分蒸发等因素，那么结论是这样的：质量几乎不变，变化的部分可以用E=mc^2计算，接近于零，但不等于零。

回答科技类方面问题的，应该对爱因斯坦和他最著名的方程有所了解，知道核弹大概是什么工作原理。那么也就应该知道，质量守恒只是近似，质量与能量是一体两面。盐溶于水，必然伴随吸热或者放热，能量的变化也就是质量的变化。

但是为什么雄赳赳气昂昂，高举“质量守恒定律”，横扫牛鬼蛇神呢？这与拿“氯化钠有害身体”在网上钓鱼没有两样：知识导致傲慢，你们蠢啊，这个世界幸亏有我在。

还是《三体》说得好：弱小和无知不是生存的障碍,傲慢才是。

赤墟子

先讲个故事，法国著名物理学家郎之万，曾向学生们提出一个问题：为什么在盛满水的杯中放入一条金鱼，水不会溢出来？

第一次听到这个问题时学生们一脸懵逼，心里在想水肯定会溢出来啊，但老师是著名物理学家，这个问题中肯定蕴含了深刻的科学道理。于是，学生们给出了千奇百怪的答案，有人回答是这条鱼喝了杯中的水，有人回答是水的密度和温度在特定情况下产生了影响等，回答越来越离谱。

最后，郎之万说，其实这个问题是一个伪命题，盛满水的杯中放入一条金鱼，水当然会溢出来，之所以这样提问是想让大家明白一个道理：科学没有真正的老师，唯有实践才能出真理，我们对待一个问题的看法，经常因为场景化而导致思维固化。

回到这个问题“一斤盐溶于一斤水是否得到两斤总重”，答案当然是两斤。很多人喜欢站在标新立异的角度回答问题，总想搞个“大新闻”，但其实问题本身很简单。一斤盐溶于一斤水，不管是什么溶解条件，总之盐完全溶解进水中了，要不然也不能叫“溶于”。评论区看到有人回答反应放热，涉及到了质能方程，能量和质量本质上是一回事，热量散失导致质量减少，所以总重量少于2斤，这也不是没有道理。但一定要这么说的话，一斤水中再加入一斤水，也不等于2斤。因为温度超过绝对零度的物体都会向外辐射电磁波，能量散失质量必定减少，但这样回答已经偏离了问题回答的本意，这不是在回答是在抬杠。

盐溶于水不会有气体逃逸，所以肯定是2斤。有科学作者和网友在回答这个问题时列出了许多复杂的论据，让我们对原本非常简单的问题产生了怀疑。这类问题能引起人们热议，恰恰说明了我们对待一个问题的看法，会因为场景化导致思维固化。

科学薛定谔的猫

这不废话么，质量守恒，总质量肯定是两斤！扯什么盐水，水，扯什么溶解度，扯什么溶解中的操作，还有其它乱七八糟的！按你们这逻辑，那根本没什么答案！我可以说溶解过程中天很热，温度很高，我搅拌了一天，好了，蒸发掉了点，最终少了，不足2斤！我搅拌时棍子也可能不干净，掉了很多土进去，得了，又多了！如果这样讨论问题有什么意义！你去菜市场称了1今西红柿，又称了一斤土豆，难道放一起份量就变了，成3斤了？既然科学的问题就别搞什么脑筋急转弯！这样容易把人带偏！

何冰196

我看到很多热门回答说这个问题是在抖机灵，故意引起争议，所以没有任何意义。

更有人搬出来来道听途说的“高考状元不会回答一加一等于几”的故事来说明自己的妄想的观点。

那我只能说，你的思维真的已经固化了——而固化的原因，不光由于无知，更是由于因此产生的傲慢与偏见。

那些说质量守恒的人，难道不知道，单说质量、早就不守恒了么？

而且，这个问题并非多数人想的那么简单，还有一些更深层次的考虑。

我曾在课堂上跟学生详细的讲过这个问题，这里就简单说一下说吧！

01

为什么会有这个问题？

首先，这个问题是有由来的。

这个问题最早并非是什么无聊的路人提出的，而是物理学家提出的。

这个问题是另一个问题的变种或者延伸：1升水和1升酒精加起来，是2升么？

现在，我们都知道分子动理论的知识，由于分子之间有间隙，那么“一斤盐”溶于“一斤水”的体积是比“一斤盐”+“一斤水”的体积要小的——因此，那些用1+1=2来说事儿和反问的人，完全就是没弄懂问题的所在。

比如下面这位，以为这是个三岁小孩就知道的问题：

对于这些围观群众（包括一些“专业”的回答者）的反应，本质上来说，是因为他们知道的东西，就很认同；不知道的东西，就很排斥。

比如上面的最早的那个问题：“一升水和一升酒精加起来，是2升么？”

这个问题提出来后，大家就不会觉得无聊，会有很多人来回答了，头头是道，把分子动理论的知识大谈特谈，开始回避1+1=2的说法了——因为，回答者明确的知道这里1+1不等于2的原因。

那么“一斤水和一斤盐加起来，是2斤么？”这个问题，难道真的不需要深究？

真的像你想象的那么自然而然？

02

这个问题的本质

这个问题的本质，其实是「质量是否守恒」的疑问，它是「体积不守恒」的一个延伸提问，它同样可以继续往外延伸。

体积不守恒：

“1升水和1升酒精加起来，是2升么？”

答案是：不是，因为分子间有间隙，而且这个结论是经过试验验证的。

那么根据这个结果，可以得到结论：在不同物质混合时，体积不守恒。

是的，这才是科学研究的方法！试验和理论相协调。

因此我们进一步提问：

“那么它们溶在一起后，质量是否也守恒呢？”

注意，这个提问是非常自然和正常的，并不无聊。

从研究方法上，我们可以做个简单实验，重复一下这个过程，称量一下结果即可。

但是，就算称量结果是原来质量的总和，也无法证明质量守恒！因为，目前人类的仪器精度完全不够。

更进一步的：

由于问题中的“1斤”只是举例的一个数据，如果是换成10斤、100斤、100亿斤、是整个地球或者太阳的质量，那么结果又会怎样呢？

还像你想象的是1+1=2？

看到这里，是不是，你也动摇了呢？

如果动摇了，起码说明你真的动脑子了，也真的看懂了我上面的分析。

03

宇宙的质量

我讲这个问题，其实是穿插在讲「宇宙大爆炸理论」的课程里的。

我们知道宇宙最初是由一个奇点“爆炸”得到的，这个奇点爆炸（爆胀）的阶段，其实是质量分配、质能转换的过程（至少是非常重要的一部分）。

那么，奇点的质量，和把现今所有星系混合在一起的质量，是否相同呢？

如果有差别，这个差别有多大呢？

这个差别，平均到每个星系、每个恒星、直到每个分子上，又有多少呢？

要回答这个问题，就要从“一斤盐溶于一斤水是否等于两斤”这个问题来出发了！

你明白了么？

这就是为什么这个问题很火的原因了——

它既能让人觉得很简单，简单到嘲讽提问者，甚至是群嘲提问者；

它又是一个很深刻的问题，关系到人类对整个宇宙演化的认识。

我是宇宙物理学，这就是我的回答。

宇宙物理学

1斤盐无法溶于一斤水

实际上，水确实是很不错的溶解剂，但并不是说水可以无限地溶解盐，凡事都有一个度，水溶解盐也是这个道理。在20℃的情况下，100克的水（H2O）里最多可以溶解36克的食盐（NaCl），而我们知道一斤水其实是500克，因此满打满算，也就只能溶解180克的食盐，连半斤都不到。

如果我们非要往一斤水里倒入一斤盐，那么多余的盐会以结晶的形式存在，这就是因为溶液已经处于饱和状态所导致的。

质量守恒

如果这个时候我们称量整个系统的质量，大致上就会是2斤。其实原因也很简单，整个过程并没有任何的质量损失，也就是符合质量守恒定律。不仅如此，整个过程其实并没有涉及到化学变化，仅仅是物理变化过程。当然，即使存在化学变化，化学变化前后其实也是符合质量守恒定律的。

但是我们从微观地视角去看，实际上，整个过程的原子数并没有发生什么大的变化，都是以原子为基本单位的变化，并没有涉及到原子核层面的变化。因此，并不会损失质量。

变量对于系统的影响

不过，如果我们非要细究这个问题，大概率我们做这个实验的时候，整个系统的质量要么升高一点点，要么降低一点点。（这里的一点点指的是小数点后16位开外的变化。）那为什么会这样呢？

实际上，我们都知道做实验时要控制变量。

而在食盐溶解于水的这个过程中，有个变量几乎是不可控的。这个变量就是外界温度和系统的温度差异。从微观的角度来看，温度的本质其实分子的运动的剧烈程度。分子的平均动能越高，温度就越高，反之，分子的平均动能越低，温度就越低。

如果外界和系统存在温度差，那有可能出现热传递。说白了就是，如果时间给的足够长，那系统的温度就会和外界的温度拉平。

当然，有一种可能性就是整个系统是完全绝热的，不会跟外界有任何能量形式的交换。还有一种情况就是系统没办法完全绝热，会与外界进行能量的交换。那如果最终系统的温度真的受到外界的影响，温度略微升高或者略微降低又会如何呢？

质能等价

话说在1905年，爱因斯坦提出了四篇划时代的论文，其中后两篇后来被我们称为狭义相对论。而最后一篇的内容主要就是质能等价。

那什么是质能等价呢？其实这个理论当中有一个科学界最具名气的公式：E=mc^2。看到这个公式时，很多人的第一反应就是它和原子弹的关系。实际上，它其实并不是造原子弹的原理，原子弹的原理其实是核裂变，氢弹则是核聚变，这个原理的提出要比质能等价晚了30多年。而质能方程E=mc^2其实是具有普世意义的，不仅仅局限在原子弹的研发中。

不仅如此，我们常看到很多科普文章提到原子弹时都会说：质量转化为能量。实际上，这也是对质能等价的误读。如果我们现在翻看爱因斯坦当年的论文，或者随便找几本大学物理学教材，就会发现论文和书里压根不是这么说的。那准确的说法是什么呢？

准确的说其实是，质量和能量其实是一回事，是一个东西的两个面，质量里有能量，能量里有质量。

因此，原子弹之所以威力这么大，其实是原子弹损失的一部分的质量，这部分质量以能量的形式释放了出来。

我们刚才也提到，如果系统和外界有能量交换，这时候系统温度就会发生变化。要么高了，要么低了，本质上就是系统的总能量高了，要么低了。而根据上文解释的，能量和质量是一个东西，因此，能量变了，质量其实也就变了。

那为什么我们测不出来这个变化呢？

其实原因很简单，就是因为变化实在太小了，如果我们把质能方程进行移项，就会得到m=E/c^2，而c^2=9*10^16，多大的能量除以这么一个数都会极其小，这个变化的量比我们用来测量质量的仪器的误差还要小得多，我们又如何测的出来呢？

钟铭聊科学

这个问题的确引发了热议，有近1400个回答与1400个收藏，这样的场面是不常见的。

别大意：这个题目是很难回答的！

有些理科男使出浑身解数，搬来狭相质能方程，暗示微观质量不守恒，还是不得要领。

严格讲，本题是很难回答的，表面上是小菜一碟，骨子里却暗藏机关。

笔者向来以伤脑筋为乐，深入浅出也是当仁不让，大略：问题背后有三个很不简单的问题：

问题1：控制“1斤盐+1斤水”实验条件？

问题2：质量守恒与转换的条件是什么？

问题3：能量守恒与转换的条件是什么？

分析“1斤盐溶于1斤水总重是否2斤”

本题并没有限制实验条件，尤其是热力学温度与容器的密闭性。换句话说，实验条件可以是通常情况，也可以是非常情况。

有人依据“在标准大气压1atm与温度20℃下盐的溶解度只有36克/100克水”质疑题中“溶于”用词不当而得不到2斤盐水，这不合适。

事实上，只要容器足够密封，加热温度足够高，1斤盐溶于1斤水是不成问题的。

因为，哪怕没有水溶剂，晶体盐可以变成熔融盐，想想火山爆发的熔岩吧。

当然，题中的“溶于”改成“投入”或许比较符合题主的本意，不妨把原题改成这样：

1斤盐投入1斤水能否得到总重2斤。下面，我们就按这个意思进一步探讨。

关键是“水容器与操作过程的封闭性”

大家知道，一杯水搁在那里，会不停挥发出水蒸气，进而水中质量越来越少。

因此，如果实验容器是敞开的，周围环境低于饱和蒸气压，就不能确保1斤水是常量。

显然，要想控制这样的实验条件，就不那么容易了，很贵的，一般人没这个条件。

不过，我们可以通过“近似实验+物理逻辑”来实现题意，不必大动干戈的一根筋。

近似实验，可以理解，在此无需多言。那么，这里的物理逻辑是什么？

读者也许猜到了。是的，是质量守恒与转换的适用条件，这可是本题的重中之重。

所谓物理逻辑，就是物理学揭示大自然的科学原理、解析式方程及其适用的条件。

质量守恒与转换的适用条件

在物理科学乃至所有科学领域，我们大致有四个基本的独立运用的“守恒与转换”规律。为不失一般性，这里后三部分内容与本题无关，是写给锐新人士的，普通读者可以跳过去。

其一：质量守恒与转换定律，也叫物质不灭定律，适用于某个封闭体系。包括两个方面与对应的物理方程。

①质量守恒，即封闭物系的总体质量不变，写成方程式是：Σmi≡constant。主要表现在化学反应。例如：C+O₂→CO₂+Q，热量Q藏着C原子内部核外电子抗简并压的内能(或位能)。

②质量转换，即物系之间的交换质量不变，写成方程式是：Σm₁=Σm₂。主要表现在热核反应。例如：¹₂H+¹₂H→²₄H+Q，辐射能Q藏着场介质的质量(即所谓的质量亏损)。

1斤盐+1斤水=2斤质量守恒的规范陈述

基于上述“质量守恒及其适用条件”之物理逻辑，现在可以给出科学严谨的表述，如下：

本题涉及的科学实验，用以证明盐水前后质量守恒的适用条件是：

①以盐+水+容器+大气环境，为一个封闭体系，与更远的大气环境没有质量或能量交换；

②所用容器的材料，化学性质足够稳定，没有溶出的粒子；

③在把盐投入水中的前后，容器有密闭可靠的盖子，尽量不让水蒸气有挥发的机会。

④确保操作过程没有盐粘留在勺子上，也不让勺子与盐容器有细微磨损导致随盐增重发生。

⑤考虑到还有水不可避免接触空气挥发的水分子损失量，在最后统计结果里加以补偿。

结论：在满足上述五个条件下，可以认为，一斤盐投入一斤水，是可以得到2斤总重的。其物理原理是质量守恒定律。

结语

本题考察读者的科学思维水平，既要知道科学原理本身，更要知道其适用条件。凡有规则必有例外，不要犯以偏概全的幼稚病。

物理新视野

这是一个挺有意思的问题，各个人的回答可以看出不同的学科专长和思考深度。

先说结论，一斤盐“溶于”一斤水后总质量是两斤。

这个问题如果把它当成脑筋急转弯，答案当然是不是，因为一斤盐溶不进一斤水里。但现在题主和楼上各位显然不是把它当脑筋急转弯看，而是要讨论这个物理过程的实质问题。

首先从宏观、普通实验室的实验条件来看，一斤盐加入一斤水中，不考虑挥发情况，不管是否溶解，总重量仍然是两斤。因为溶解的过程并未产生气体，更没有产生核聚变裂变等会发生质量变化的物理过程。

有人可能会疑惑，盐溶于水的过程会发热，期间会产生热辐射，损失掉部分能量，能量就是质量，损失了能量质量不就会减少吗？

这其实是对质能方程的误解。质能方程E=MC2是物质与能量相互转换过程中的等量关系，并不能直接理解为能量就是质量质量就是能量。最简单的例子就是光子是有能量的，但它并没有质量；又比如吊车把物体向上提1米，损失的能量转换为物体的势能，物体的质量并没有增加。

回到问题本身。盐溶于水的过程是NaCl电离，分子键断裂的过程，是化学能（原子间电磁能量）转换为分子动能，并产生部分辐射的过程。质量与能量之间并未发生相互转换，并没有质量损失，所以总质量仍然是两斤。

那为什么很多人会有损失了能量就是损失了质量的误解呢？这就要从“动质量”这个概念讲起。动质量其实是在解释物质速度越快加速所需能量越大的过程中引入的一个概念，它其实是数学运算的中间量而不是基本物理量，它本身并没有多大的物理意义，也并不存在守恒定理，把质量守恒理解成所谓“动质量”守恒，是没有任何意义的。就打个比方，物体的运动速度是需要参考系的，相对于不同的参考系，物体的“动质量”就不同；再比如，物体从空中落下的过程中，势能转换成动能，能量依旧守恒，但“动质量”却一路狂飙。

另外，再提醒一下，如果从微观粒子的角度考虑这个实验，就不要把光子给漏了。这么细致入微的实验，需要在隔绝一切辐射的密闭环境下进行，光子自然也是要计算到总能量或者是总“动质量”中的，毕竟光子虽然质量为0，但“动质量”可不为零。不然，我是不是还可以说，一斤盐溶于一斤水中，总质量是一点五斤，因为我在撒盐的时候不小心洒了半斤……

木型血

这个问题挺傻的。一斤盐就算不溶于一斤水，总重也是两斤。总重是一个人为确定的逻辑概念，跟两种物质处于什么状态没关系。例如，两个人不管他们在哪里，他们的总重就是他们的体重之和。至于这样的问题能否引发热议，我不知道，或许会吧。至少我认为一斤盐没法溶于一斤水。太多人搞不清楚一些生活中基本现象的本质，而生活经验有时候会误导人们的判断。这里还是严肃地科普一下吧：

什么是溶解

溶解是溶剂（例如水或酒精）与溶质（例如盐或油脂）间的相互作用，是将溶剂和溶质分子重组为溶解复合物的过程。溶解的过程包括化学键的形成、氢键联结和范德华力等等，这三种作用强度依次递减，使得溶质分子与溶剂强烈地相互作用，形成了最终稳定的溶液。这种相互作用的强度和性质展现了溶质的许多性质，包括溶解度、反应性和颜色等等，此外还反应了溶剂的性质，如粘度和密度。在溶解的过程中，离子被同心的溶剂壳包围。用水溶解溶质称为水合作用，但各种液体都可能作为溶剂，而固体、液体和气体都可以作为溶质。固体化合物的溶解度取决于晶格能和溶解能之间的竞争。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]

因为水是极性溶剂，所以盐才能溶于水

溶剂一般分为两种：

极性溶剂（例如水）

非极性溶剂（例如酒精）

上图：极性分子（左，多因为是电荷分布不对称造成）和非极性分子（右-电荷分布对称）。

溶剂的极性是决定溶剂溶解度的最重要因素。极性溶剂具有分子偶极性，这意味着溶剂分子的一部分比分子的另一部分有更多的电子密度。 具有更多电子密度的部分等效于带了部分负电荷，而具有较小电子密度的部分将等效于带了部分正电荷。极性溶剂分子可以溶解极性溶质和离子化合物，因为它们可以通过静电作用吸引这些溶质分子或离子的相对的电极或电荷部分。

例如：“食盐”（氯化钠）就是一种离子化合物，由钠离子（带一个正电荷）和氯离子（带一个负电荷）构成。在脱水的情况下，这两种离子以离子键形成食盐晶体。当将食盐晶体放入水中，溶解便开始了。多个水分子的负极与钠离子相互吸引，负极朝内与钠离子形成一个球壳状的复合结构，而另外一些水分子的正极与氯离子形成球壳复合结构，正极朝内。因为在0度以上水分子的溶解能高于氯化钠晶体的晶格能，所以食盐就会自然溶解在水中，形成均匀的溶液。

上图：氯化钠溶解的过程示意

溶液不会因为静置而产生沉淀（这和悬浊液不同），但会因为蒸发和温度改变等析出溶质晶体。这就涉及到溶解度的概念了。

注意下溶解度

溶解度是固体、液体或气体溶质在固体、液体或气体溶剂中溶解难易程度的度量（通常以100g溶剂计算）。物质的溶解度从根本上取决于溶质和溶剂的物理和化学性质，以及溶液的温度、压力和其他化学物质的存在（包括pH的变化）。 测量物质在特定溶剂中饱和浓度即为溶解度，意思是说：达到了此饱和浓度之后，再加入更多的溶质不会增加溶液的浓度，而且溶质不再溶解并发生沉淀。

上图：各种离子化合物的溶解度曲线。

NaNO3-硝酸钠

CaCl2-氯化钙

Pb(NO3)2-硝酸铅

KNO3-硝酸钾

KCl-氯化钾

K2Cr2O7-重铬酸钾

KClO3-氯酸钾

Ce2(SO4)3-硫酸铈

一斤盐能够溶于一斤水吗？

一斤水质量是500克。食盐在0-100摄氏度之间的溶解度变化不大，基本上不超过40g/100g。因此一斤水顶多能够溶解200g盐。所以题主说的“一斤盐溶于一斤水”是不成立的。但这并改变盐和水加起来总重两斤的事实。

上图：食盐的溶解度曲线（纵轴是食盐的溶解度g/100g水,横轴是设施温度）。

总结

一斤盐没法全部溶解于一斤水，把水烧开都不行。但这并不影响“盐和水的总重是两斤”的结论。议论完了，好冷（冷汗~~~）。

小宇堂

物理博士一枚，尝试回答一下

物理的理论结果并不总是和生活经验相一致，原因是物理总会有假设前提，而这一前提往往是生活中很少出现的，也只有很少出现的问题才更值得讨论

如高赞答案所言，质量守恒的确是经典情况下化学反应所遵守的，但是在相对论物理出现后，人们对质量有了不一样的理解。

一切讨论还是要从相对论中的质量能量关系出发：

从这个式子中我们能得到什么呢？能量和质量、动量都是物质的属性，能量由两部分组成，动量提供的能量和静质量提供的能量，换句话说就是能量通过质量和动量来表现出来。而能量守恒和动量守恒是所有的物理过程都要遵守的定律，但是质量并不守恒。说到这，一切就比较明朗了，各种各样的反应变化中，变化的只是能量的表现形式而已。

因此，任何体系的变化中，如果涉及能量变化，体系的质量会有理论变化——

但是远远低于检测精度

因此得出结论：

一斤盐溶于一斤水不能得到两斤总重，质量略有减少，但减少的质量远远低于体系总质量

应该去大学做个教授

这个问题是由于有人上秤一量，不到二斤。于是怀疑厂家缺斤短两而引起。为什么，常常会出现此类问题?只能从物理的角度，给出完满的解释。

一，这里所说的一斤和二斤都是指重量而言。而不是质量。

①质量需用天平砝码称量。制盐企业不可能使用天平测量。

②凡不用天平，而使用其它称量方法，必是盐和水的重量，而不是质量。

③重量==质量x当地重力加速度。

制盐企业分散在全国各地。而重力加速度的大小隨地球纬度，高度不同而出现差异。距离赤道近，重力加速度大，反之则稍小。

例如四川井盐和河北塘沽海盐。因为产地不同，重力加速度不同，井盐重力加速度

二，各地的盐，虽化学成份都是氯化钠，但化学结构不同，造成它们的比重不同。

三，盐的潮湿程度由产地到消费地点，隨时间流逝的长短，盐中所含水份有可能会蒸发减少。

上述种种原因，导致l斤盐十l斤水的总重≠二斤。