一斤水溶一斤盐,最后重量是二斤吗,为什么?
其实这个问题要比一般人想象中的要复杂得多,涉及到质能方程,热力学,饱和溶液等相关知识。
有的人说这遵循质量守恒定律,当然是正确的,其质量就是两斤。但任何的定律也都是有条件的。
如果这个系统是封闭的,最后重量是二斤;如果这个系统是不封闭的,最后重量不一定是二斤。科学解释:
在常温也就是20摄氏度的情况下,盐的溶解度是36g。也就是500g水中最多只能溶解180g食盐,最终获得饱和食盐水!另外320g无法溶解的盐,只能沉到溶液的底部,以Nacl晶体的形式存在水中。
一、封闭的系统
在封闭的绝对理想情况下,与外界是隔绝的,是绝热的。也就是说和外界没有任何能量的交换,更不会出现能量向外逃逸的情况。这个时候,你往这个系统里面放了多少东西,质量都会是它们的加和。
一斤水溶一斤盐,最后重量必定是二斤。你就是往这个系统里放一颗原子弹,并把它引爆,质量也不会减少。
二、不封闭的系统
在不封闭的系统下,根据质能方程式,我们知道质量和能量可以相互转化的。
这个时候就会出现三种情况:
1、外界的温度>容器内溶液的温度
由于热传导的存在,系统会向外界吸收一部分的热量,质量自然就多了,最后重量会大于二斤。
2、外界的温度<容器内溶液的温度
同样由于热传导的存在,系统会向外界释放一部分的热量,质量自然就少,最后重量会小于二斤。
3、外界的温度=容器内溶液的温度
这个情况下,容器内外能量均恒,热量不会传导,质量不多也不少,最后重量会就是二斤。
在日常生活中,这种重量的变化在小数点十多位后,太过微小,基本上是察觉不到。所以,对于任何情况来说,不管发没发生反应,质量守恒是对,能量守恒也对的,质能守恒还是对的。