本文基于回答网友类似问题:10斤煤燃烧后大概只剩1斤灰,那9斤物质去哪里了?
要说清楚这个问题,必须从质量守恒说起。
从质量守恒到质能守恒在18世纪,法国化学家拉瓦锡通过实验,推翻了所谓燃素说,就建立了物质不灭质量守恒的理论,就是说,在一个封闭孤立系统,物质不论如何变化,其总质量是不变的。
后来,许多化学家做了大量精确度极高的实验,不断验证了实验前后物质质量的一致性,变化小于一千万分之一,这在实验误差允许范围之内,因此严格证明了物质不灭定律,即质量在任何变化中前后是守恒的,包括:物理变化质量守恒、化学变化质量守恒、核反应变化质量守恒。
后来,爱因斯坦发现了物质质量是随着运动变化而变化的,速度越快动质量会越大,而推动物质改变其运动状态需要能量,这样,就发现了质量和能量的统一性,由此推演出了伟大的质能方程,简单表述为:E=MC^2。
这里的E表示能量,M表示质量,C表示光速。这个方程的重大意义在于,质量和能量是等价的,任何物体质量全部转化为能量,同等质量都是一样多的,不管是金子还是白菜都一样,都是质量乘以光速的平方。
光速是我们世界最快的速度,真空光速约30万km/s(千米/秒)。这就说明,质量里面蕴含的能量十分巨大。但要把这些能量全部挤压出来,条件十分苛刻,很难做到。
现在我们人类掌握质能转换技术最先进的是核聚变,转换率只能达到约0.7%。现在还只是掌握了不可控核聚变,也就是氢弹爆炸;可控核聚变还在实验中,也就是让这种聚变缓慢释放,这样就可以作为发电、动力等能源,造福社会。而现在的核发电是采用核裂变技术,质能转换率只有约0.1%。
化石燃料利用主要通过化学反应方式数百年来,人类利用最大的能源是化石能源,如煤炭、石油等。化石能源是通过开采化石燃料,通过燃烧取得其能源。