為何“一斤鹽溶于一斤水是否得到兩斤總重”這樣的問題能引發(fā)熱議?難道不是嗎?-總重

          首先要確認一件事:一斤水+一斤水是否等于兩斤水?如果有人連這個等式都要否認,那么就不必繼續(xù)討論一斤水+一斤鹽是否等于兩斤這樣更復雜的問題了。如果有人真的去做實驗,那么很可能他會發(fā)現(xiàn)一斤水+一斤鹽的確不等于兩斤,那么這時候應該怎么思考這個問題,可以判斷出一個人的思維邏輯的嚴謹程度。首先要確認一件事:一斤水+一斤水是否等于兩斤水?如果有人連這個等式都要否認,那么就不必繼續(xù)討論一斤水+一斤鹽是否等于兩斤這樣更復雜的問題了。如果有人真的去做實驗,那么很可能他會發(fā)現(xiàn)一斤水+一斤鹽的確不等于兩斤,那么這時候應該怎么思考這個問題,可以判斷出一個人的思維邏輯的嚴謹程度。質(zhì)量守恒的基本自然規(guī)律被打破了。

          然后,這道題中的“溶于”這個詞也許是個陷阱,而“兩斤總重”的說法也顯得模糊不清,兩斤總重的啥東西?是兩斤總重的水還是鹽水還是鹽水和未溶解鹽的混合體系,在問題中全都語焉不詳,這就讓該問題在討論時,有了各種可以操縱利用的空間。

          如果這里的鹽,默認就是食鹽。

          那么,一斤鹽是無法溶在一斤水中去得到總重兩斤的鹽水。

          這是因為普通的食鹽,在20攝氏度的情況下,溶解度為36克,即每100毫升水中最多溶解36克鹽。而一斤水為500克,水的密度在20攝氏度的情況下近似為每毫升一克,所以也就是大約500毫升水,它最多只能溶解180克食鹽。因此,把一斤鹽放入一斤水中即使攪拌足夠長的時間,依然會剩下許多鹽無法溶解,那么此時都不用秤,憑邏輯我們就能判斷,鹽水的重量肯定不足兩斤。

          其次要考慮各種人為或其它原因造成的誤差

          這種誤差有許多來源,其中一些可以被我們立即察覺,比如為了促進食鹽的溶解速度,我們可以通過快速攪拌的方法來加速,可是這種做法也就可能讓水或鹽水飛濺到了杯子外。這種飛濺即可能肉眼能看到,也可能肉眼無法看到。

          當然,有人會認為,既然人為操作容易引發(fā)誤差,那么如果不攪拌,靜靜地放置在那里,等待食鹽慢慢溶解呢?那也不行,隨著時間的流逝,水會慢慢蒸發(fā)到空氣中,在一個敞口的容器中,您要是放上三五天,可能連水都消失不見了。除此之外,我們還得考慮到空氣中也可能有物質(zhì)會溶解到水或鹽水中,這些因素都會影響最終有多重。

          所以,要想真的知道一斤水+一斤鹽到底有多重的精確結(jié)果,您需要把它們裝在一個重量已知的密閉的容器中去,而且容器本身不會快速和空氣發(fā)生任何可以覺察的反應。比如一個簡單的塑料瓶或塑料桶。

          當你把一斤水完全倒入一個裝了一斤鹽的塑料桶中,然后關(guān)上瓶蓋。看看重量是否為兩斤,如果是,那么你可以每天稱一次,看看重量發(fā)生了巨大改變(這是因為秤本身可能會有一定的測量誤差,會偏多偏少一點點),如果沒有,那么一斤水+一斤鹽等于多少斤,這問題就被徹底解決了。

          誰要是能在一個嚴密的實驗中證明一斤水+一斤食鹽 不等于兩斤,那么他就一定可以拿諾貝爾獎,因為他用一個簡單的實驗的就推翻了質(zhì)量守恒定律。


          沒有愚蠢的問題,只有無趣的回答,希望我的回答足夠有趣而嚴謹

          謝謝點贊,歡迎關(guān)注

          “一斤鹽溶于一斤水是否得到兩斤總重?”這問題看似簡單,實際不簡單,想要得到兩斤必須保證沒有能量變化。下面由淺入深,吹毛求疵一下,看看愛因斯坦眼中的答案是什么。錯覺在溫度恒定的情況下,一斤水+一斤水=兩斤水,這沒人有疑問吧?如果有問題,肯定是秤壞了!水加水沒有問題,為何水加了一斤其“一斤鹽溶于一斤水是否得到兩斤總重?”這問題看似簡單,實際不簡單,想要得到兩斤必須保證沒有能量變化。下面由淺入深,吹毛求疵一下,看看愛因斯坦眼中的答案是什么。錯覺在溫度恒定的情況下,一斤水+一斤水=兩斤水,這沒人有疑問吧?如果有問題,肯定是秤壞了!水加水沒有問題,為何水加了一斤其

          “一斤鹽溶于一斤水是否得到兩斤總重?”這問題看似簡單,實際不簡單,想要得到兩斤必須保證沒有能量變化。下面由淺入深,吹毛求疵一下,看看愛因斯坦眼中的答案是什么。

          錯覺

          在溫度恒定的情況下,一斤水+一斤水=兩斤水,這沒人有疑問吧?如果有問題,肯定是秤壞了!水加水沒有問題,為何水加了一斤其他的物質(zhì)就會引發(fā)議論呢?

          或許是“固體”的食用鹽在水中溶解消失了,給了一些人錯覺:鹽是不是憑空消失了?那么質(zhì)量是不是減少了,不守恒了?實際上很多時候,質(zhì)量確實減少了。

          理想狀態(tài)下才能守恒

          如果實驗是在恒溫,密閉的容器中進行的話,質(zhì)量肯定守恒。例如:室溫、水與鹽都恒定在20℃,一斤鹽倒入一斤水的容器,最終就是兩斤。不過,有一半以上(約為320克)的鹽沉淀在水底,無法溶解。

          溫度整個過程中沒有發(fā)生改變是必要條件!如果沒有這些條件限制,一斤水加一斤鹽大概率不等于兩斤,因為能量也需要守恒!

          能量的坑

          大多數(shù)人對質(zhì)量比較清晰,拿在手上沉甸甸的,但是對能量就比較模糊了。我們感受到的光與熱,本質(zhì)都是感受到了能量,而質(zhì)量的本質(zhì)就是能量。

          如果你有一把“神奇無敵”大砍刀,隨便拿個東西,一分二,二分四,四分八,這么剁下去,最后你會發(fā)現(xiàn)無論再怎么分也分不下去了。因為最終都被切割成不可分割的粒子。一開始我們以為這種粒子是原子,最后在高能對撞機下,科學家發(fā)現(xiàn)了61種比原子更小的基礎粒子。

          這些零維基礎粒子,自身并不具備任何靜態(tài)質(zhì)量的。質(zhì)量是不同粒子基于自身的特性與其他粒子發(fā)生相互作用產(chǎn)生的。比如電子帶電荷(負)與帶正電的質(zhì)子(復合粒子)會出現(xiàn)異性相吸的情況。它們并不相接觸,就像磁鐵“隔空”會出現(xiàn)吸引(排斥),這種現(xiàn)象的紐帶是光子。

          排斥現(xiàn)象就像湖面上有兩艘船,上面各站著一個人,面對面互相傳球,漸行漸遠。吸引是他們背對背扔回旋鏢,于是越靠越近。光子是回旋鏢,還是球,取決于電荷,這種相互作用叫做電磁力。

          宇宙萬物的底層法則就是四種最基礎的相互作用,除了電磁力扔光子,還強力(夸克扔膠子)、引力、弱力以及賦予粒子質(zhì)量的希格斯機制(希格斯玻色子)。總之,質(zhì)量源于粒子之間的相互作用,即萬物本無質(zhì)量,一切源于能量。

          回到鹽和水的問題,如果發(fā)生溫度變化或者能量的散失,那么質(zhì)量肯定不等。例如:加鹽過程中,發(fā)現(xiàn)密閉容器中鹽溶解不了了,于是給鹽水適當加熱。最終,升溫的鹽水混合物質(zhì)量絕對大于兩斤。因為溫度提升了,能量增加了,即質(zhì)量增加了。同理,溫度下降了,質(zhì)量減少了。不過這種差別非常微小,可以用愛因斯坦的質(zhì)能方程計算:

          利用熱量公式Q=c*m*△t 計算出增加(或減少)的能量,代入質(zhì)能方程m=E/c^2得到變化的質(zhì)量。由于水增加的能量很小,再除以光速的平方,得到的質(zhì)量至少是小數(shù)點16位往后,這種微小的質(zhì)量變化一般的電子秤,測不出來。

          質(zhì)能公式也預示著虧損少量質(zhì)量能爆發(fā)出極大的能量,這就是原子彈威力的來源。

          審題的坑

          除此之外,題目也有問題。一斤鹽并無法“溶于”一斤水,因為水溫20℃時,100克水,最多能溶解36克食用鹽。即使100℃,也就39.8克。因此鹽無法完全溶于水中,那么題中的“兩斤”指的是鹽水?還是鹽與水的固液混合物?鹽范圍很廣,沒有明確,如果不是食用鹽(氯化鈉),問題就復雜了。硝酸銨鹽溶水會降溫,有些鹽會發(fā)生升溫,能量變化會引起質(zhì)量變化。

          因此,能量變化會引起質(zhì)量不守恒的假象,但質(zhì)能必然守恒。

          先講個故事,法國著名物理學家郎之萬,曾向?qū)W生們提出一個問題:為什么在盛滿水的杯中放入一條金魚,水不會溢出來?第一次聽到這個問題時學生們一臉懵逼,心里在想水肯定會溢出來啊,但老師是著名物理學家,這個問題中肯定蘊含了深刻的科學道理。于是,學生們給出了千奇百怪的答案,有人回答是這條魚喝先講個故事,法國著名物理學家郎之萬,曾向?qū)W生們提出一個問題:為什么在盛滿水的杯中放入一條金魚,水不會溢出來?第一次聽到這個問題時學生們一臉懵逼,心里在想水肯定會溢出來啊,但老師是著名物理學家,這個問題中肯定蘊含了深刻的科學道理。于是,學生們給出了千奇百怪的答案,有人回答是這條魚喝科學沒有真正的老師,唯有實踐才能出真理,我們對待一個問題的看法,經(jīng)常因為場景化而導致思維固化。答案當然是兩斤。很多人喜歡站在標新立異的角度回答問題,總想搞個“大新聞”,但其實問題本身很簡單。一斤鹽溶于一斤水,不管是什么溶解條件,總之鹽完全溶解進水中了,要不然也不能叫“溶于”。評論區(qū)看到有人回答反應放熱,涉及到了質(zhì)能方程,能量和質(zhì)量本質(zhì)上是一回事,熱量散失導致質(zhì)量減少,所以總重量少于2斤,這也不是沒有道理。但一定要這么說的話,一斤水中再加入一斤水,也不等于2斤。因為溫度超過絕對零度的物體都會向外輻射電磁波,能量散失質(zhì)量必定減少,但這樣回答已經(jīng)偏離了問題回答的本意,這不是在回答是在抬杠。

          鹽溶于水不會有氣體逃逸,所以肯定是2斤。有科學作者和網(wǎng)友在回答這個問題時列出了許多復雜的論據(jù),讓我們對原本非常簡單的問題產(chǎn)生了懷疑。這類問題能引起人們熱議,恰恰說明了我們對待一個問題的看法,會因為場景化導致思維固化。

          把一斤鹽倒入一斤水中,最后得到的總質(zhì)量還真的不是兩斤,這個問題并非像很多人想象的那么簡單。即使是沒有蒸發(fā)等質(zhì)量散失,混合后的質(zhì)量也不是兩斤。在經(jīng)典物理學中,能量是能量,質(zhì)量是質(zhì)量,兩者不能轉(zhuǎn)化,質(zhì)量守恒定律就是在這種認識基礎上總結(jié)出來的。不過這種認識在1905年發(fā)生了變化,愛因斯把一斤鹽倒入一斤水中,最后得到的總質(zhì)量還真的不是兩斤,這個問題并非像很多人想象的那么簡單。即使是沒有蒸發(fā)等質(zhì)量散失,混合后的質(zhì)量也不是兩斤。在經(jīng)典物理學中,能量是能量,質(zhì)量是質(zhì)量,兩者不能轉(zhuǎn)化,質(zhì)量守恒定律就是在這種認識基礎上總結(jié)出來的。不過這種認識在1905年發(fā)生了變化,愛因斯

          把一斤鹽倒入一斤水中,最后得到的總質(zhì)量還真的不是兩斤,這個問題并非像很多人想象的那么簡單。即使是沒有蒸發(fā)等質(zhì)量散失,混合后的質(zhì)量也不是兩斤。

          在經(jīng)典物理學中,能量是能量,質(zhì)量是質(zhì)量,兩者不能轉(zhuǎn)化,質(zhì)量守恒定律就是在這種認識基礎上總結(jié)出來的。不過這種認識在1905年發(fā)生了變化,愛因斯坦給出了著名的質(zhì)能方程E=mc2,揭示了能量和質(zhì)量的當量關(guān)系。

          例如,在核反應過程中會釋放出大量的能量,質(zhì)量在這個過程中相應的也會發(fā)生明顯的變化,并且變化遵循E=mc2。

          很多人就是通過核反應認識的質(zhì)能方程,從而錯誤的認為質(zhì)能方程只適用于核反應。愛因斯坦質(zhì)能方程可以用多種方法推導出來,從推導的過程中可以看得出來,這個公式并沒有限定特定的適用條件,也就是說只要涉及到能量的變化,質(zhì)量也會跟著發(fā)生變化。所以,化學反應中既然也會有能量的變化,所以質(zhì)能方程在這里同樣適用,這也早已在實驗中得到了證實。只不過化學反應前后質(zhì)量的變化不明顯,在中學認識階段會認為化學反應前后質(zhì)量保持不變。

          把一斤鹽倒入一斤水中,這一斤鹽或許并沒有全部溶解,不過只要有溶解就會有溶解熱,這樣就會有能量的變化。能量變了,質(zhì)量就會跟著發(fā)生變化。一斤鹽倒入一斤水中,得到的質(zhì)量真的不是兩斤。

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          我看到很多熱門回答說這個問題是在抖機靈,故意引起爭議,所以沒有任何意義。更有人搬出來來道聽途說的“高考狀元不會回答一加一等于幾”的故事來說明自己的妄想的觀點。那我只能說,你的思維真的已經(jīng)固化了——而固化的原因,不光由于無知,更是由于因此產(chǎn)生的傲慢與偏見。那些說質(zhì)量守恒的人,難道不我看到很多熱門回答說這個問題是在抖機靈,故意引起爭議,所以沒有任何意義。更有人搬出來來道聽途說的“高考狀元不會回答一加一等于幾”的故事來說明自己的妄想的觀點。那我只能說,你的思維真的已經(jīng)固化了——而固化的原因,不光由于無知,更是由于因此產(chǎn)生的傲慢與偏見。那些說質(zhì)量守恒的人,難道不“高考狀元不會回答一加一等于幾”的故事來說明自己的妄想的觀點。固化的原因,不光由于無知,更是由于因此產(chǎn)生的傲慢與偏見。那些說質(zhì)量守恒的人,難道不知道,單說質(zhì)量、早就不守恒了么?升水和1升酒精加起來,是2升么?比如下面這位,以為這是個三歲小孩就知道的問題:一升水和一升酒精加起來,是2升么?”這個問題提出來后,大家就不會覺得無聊,會有很多人來回答了,頭頭是道,把分子動理論的知識大談特談,開始回避1+1=2的說法了——因為,回答者明確的知道這里1+1不等于2的原因。那么“一斤水和一斤鹽加起來,是2斤么?”這個問題,難道真的不需要深究?真的像你想象的那么自然而然?02這個問題的本質(zhì)這個問題的本質(zhì),其實是「質(zhì)量是否守恒」的疑問,它是「體積不守恒」的一個延伸提問,它同樣可以繼續(xù)往外延伸。體積不守恒::在不同物質(zhì)混合時,體積不守恒。因此我們進一步提問:“那么它們?nèi)茉谝黄鸷螅|(zhì)量是否也守恒呢?”更進一步的:由于問題中的“1斤”只是舉例的一個數(shù)據(jù),如果是換成10斤、100斤、100億斤、是整個地球或者太陽的質(zhì)量,那么結(jié)果又會怎樣呢?它既能讓人覺得很簡單,簡單到嘲諷提問者,甚至是群嘲提問者;它又是一個很深刻的問題,關(guān)系到人類對整個宇宙演化的認識。

          我是宇宙物理學,這就是我的回答。

          一斤鹽溶于一斤水,得到的鹽水是兩斤重嗎?如果不是等于兩斤重的話,那么是否說明質(zhì)量守恒定理是錯的呢?真的會有人去做實驗,將一斤鹽放入到一斤水當中,但是得到的結(jié)果往往不會等于兩斤,這是為什么呢?我們知道如果我們將一斤鹽和一斤鹽放在一起,基本上就會得到兩斤鹽,為什么放入到水里產(chǎn)生的結(jié)果一斤鹽溶于一斤水,得到的鹽水是兩斤重嗎?如果不是等于兩斤重的話,那么是否說明質(zhì)量守恒定理是錯的呢?真的會有人去做實驗,將一斤鹽放入到一斤水當中,但是得到的結(jié)果往往不會等于兩斤,這是為什么呢?我們知道如果我們將一斤鹽和一斤鹽放在一起,基本上就會得到兩斤鹽,為什么放入到水里產(chǎn)生的結(jié)果

          一斤鹽溶于一斤水,得到的鹽水是兩斤重嗎?如果不是等于兩斤重的話,那么是否說明質(zhì)量守恒定理是錯的呢?

          真的會有人去做實驗,將一斤鹽放入到一斤水當中,但是得到的結(jié)果往往不會等于兩斤,這是為什么呢?我們知道如果我們將一斤鹽和一斤鹽放在一起,基本上就會得到兩斤鹽,為什么放入到水里產(chǎn)生的結(jié)果會不同呢?這是秤壞了,還是質(zhì)量守恒定理其實是錯的呢?

          鹽的溶解

          如果我們默認使用的鹽是食用鹽的話,那么一斤水能將一斤鹽都溶解了嗎?初中生都會告訴你這是不行的。在20℃的水里,100g的水最多只能溶解36g 的氯化鈉(食鹽),也就是說500g的水也只能溶解180g的食鹽,還會有剩下的320g食鹽在底部沉積。一般來說,溫度對溶解度有一定的影響,但是對于氯化鈉來說,溫度的提升對溶解度的影響很小。

          毫無疑問的是,加了鹽的水,會比之前的水更重,但是重量并不會等于溶解前水與鹽的質(zhì)量之和,這是為什么呢?這有可能是實驗過程中的操作失誤嗎?

          質(zhì)量與能量

          有很多人會用質(zhì)能關(guān)系來解釋這丟失的質(zhì)量,也就是認為一斤水+一斤鹽=n斤鹽水+m斤鹽+ΔE。但是似乎用這種辦法來解釋的話,會讓人陷入一種莫名其妙的境地。怎么說呢?按照這種說法,我們往一斤水中加入一斤水,我們得到的也很有可能不是兩斤水,因為水可能存在溫差,所以部分的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量。

          按照這種說法的話,我們的生活不就亂套了嗎?如果我們說萬事萬物其實無時無刻地輻射能量,難道所有物質(zhì)的質(zhì)量每分每秒都在變化嗎?這讓人感覺太不可意思了。

          微觀與宏觀

          微觀粒子的行為我們是很難想象的,我們看到的是宏觀的事物,卻一定要用微觀的粒子去錙銖必較,這就讓人非常難受了。我們宏觀上看這兒差不多,但是卻有人非要說不行啊,微觀粒子在運動的時候會產(chǎn)生能量,質(zhì)量會損失的啊。把研究微觀的不確定性原則徹底帶到宏觀的解釋當中,這感覺就是量子瘋魔了。

          此外,還有的人會說實驗條件不同會導致研究結(jié)果有很大差異的呀。我們不能否認溫度、濕度很多客觀條件是會影響實驗結(jié)果的,所以我們應該也要接受我們在普通條件下完成實驗的誤差。很可能你在攪拌的時候就把水或者鹽給損失了,很多因素還是有可能受到人為的影響的,無法做到100%的精準。

          質(zhì)能守恒定理

          不僅質(zhì)量守恒定理是正確的,能量守恒定理也是正確的。這是我們應該堅守的自然法則,是不可動搖的。我還是不建議大家用過分微觀的角度去看事物,如果非要這么想的話,當你把一斤食鹽放入水之前,食鹽中的粒子是不是已經(jīng)和空氣中的水蒸氣結(jié)合了呢?被加入到水中的食鹽可能都超過一斤了。或者你已經(jīng)量好的水,其實已經(jīng)蒸發(fā)了一點,也不是一斤了。

          這就是我們用微觀角度去評判宏觀的問題所在,會陷入虛無的不確定性當中。1+1=2不好嗎?非要說一斤水和一斤水加起來不等于兩斤水,這是在挑戰(zhàn)什么?一個橘子和另一個橘子加起來也不等于原來的橘子了?

          一斤水+一斤鹽,就等于兩斤,怎么說都是兩斤。

          小結(jié):

          1+1不等于2了,挑戰(zhàn)的是所有人的常識。科學家去研究微觀的世界,這并不說明我們要用微觀的現(xiàn)象來解釋宏觀,不然怎么都說不通。如果所有的物質(zhì)都是由粒子構(gòu)成的,那么每個粒子產(chǎn)生一點誤差,從宏觀上來看就完全不一樣了。我并不接受用愛因斯坦的質(zhì)能定理用在這種問題的解釋上,頂不住啊。

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          “一斤鹽溶于一斤水是否得到兩斤總重”,這句話其實是不太嚴謹?shù)模驗楦鶕?jù)質(zhì)量守恒定律,一斤鹽和一斤水在一起的質(zhì)量肯定是兩斤,但是100毫升水只能溶解36克鹽,而且鹽溶于水屬于物理反應,不會發(fā)生氣體逃逸,所以一斤水和一斤鹽就是1-+1=2的問題。很多人以為食鹽溶于水質(zhì)量會減少,這是因“一斤鹽溶于一斤水是否得到兩斤總重”,這句話其實是不太嚴謹?shù)模驗楦鶕?jù)質(zhì)量守恒定律,一斤鹽和一斤水在一起的質(zhì)量肯定是兩斤,但是100毫升水只能溶解36克鹽,而且鹽溶于水屬于物理反應,不會發(fā)生氣體逃逸,所以一斤水和一斤鹽就是1-+1=2的問題。很多人以為食鹽溶于水質(zhì)量會減少,這是因

          “一斤鹽溶于一斤水是否得到兩斤總重”,這句話其實是不太嚴謹?shù)模驗楦鶕?jù)質(zhì)量守恒定律,一斤鹽和一斤水在一起的質(zhì)量肯定是兩斤,但是100毫升水只能溶解36克鹽,而且鹽溶于水屬于物理反應,不會發(fā)生氣體逃逸,所以一斤水和一斤鹽就是1-+1=2的問題。

          很多人以為食鹽溶于水質(zhì)量會減少,這是因為他們把鹽溶于水當成化學反應了,而實際上鹽和水是物理反應,只是單純的1+1=2,并沒有牽扯到什么質(zhì)量損失。

          鹽溶于水后自身的質(zhì)量并沒有消失,只不過是氯化鈉分子溶進了水里,而1斤水最多只能溶解180克鹽,所以一斤水和一斤鹽最后產(chǎn)生的鹽水質(zhì)量是680克,剩下的無法溶解的鹽會沉淀到底部,因此從抬杠的角度來看 一斤鹽和一斤水最后確實沒有生成兩斤鹽水,不過鹽水的質(zhì)量加上鹽的質(zhì)量依然還是兩斤。

          如果再要較真一點的話,常溫下一斤鹽和一斤水會一直向外輻射能量,而質(zhì)能方程告訴我們?nèi)魏挝矬w在釋放能量后質(zhì)量一定會減少,所以這兩斤鹽和水最后的質(zhì)量一定是少于兩斤的,只不過這種誤差人類現(xiàn)在還測不出來。

          科學雖然講究細致和負責,但是用普通方法就能解決的問題是不需要用更復雜的方法去解決的,牛頓的理論在低速宏觀狀態(tài)下的精確度就足夠用了,相對論雖然比牛頓的理論更加精確,但日常問題是不用相對論出手的。

          老規(guī)矩,先說下答案:天塌不下來,一加一還是等于二的這是個很有趣的問題,有時候我們不得不佩服一些人,因為他們的思路總是腦洞大開,可以天馬行空的提出很多有趣但有暗含深理的問題,就像前幾年那種“一公斤的鐵和一公斤的棉花那個比較重?”,這個問題人們總會下意識的答到是一公斤鐵比較重,但稍微老規(guī)矩,先說下答案:天塌不下來,一加一還是等于二的這是個很有趣的問題,有時候我們不得不佩服一些人,因為他們的思路總是腦洞大開,可以天馬行空的提出很多有趣但有暗含深理的問題,就像前幾年那種“一公斤的鐵和一公斤的棉花那個比較重?”,這個問題人們總會下意識的答到是一公斤鐵比較重,但稍微老規(guī)矩,先說下答案:天塌不下來,一加一還是等于二的我是時間史,如果喜歡請點上一攢,歡迎大家積極進行評論

          1斤鹽無法溶于一斤水實際上,水確實是很不錯的溶解劑,但并不是說水可以無限地溶解鹽,凡事都有一個度,水溶解鹽也是這個道理。在20℃的情況下,100克的水(H2O)里最多可以溶解36克的食鹽(NaCl),而我們知道一斤水其實是500克,因此滿打滿算,也就只能溶解180克的食鹽,連半斤1斤鹽無法溶于一斤水實際上,水確實是很不錯的溶解劑,但并不是說水可以無限地溶解鹽,凡事都有一個度,水溶解鹽也是這個道理。在20℃的情況下,100克的水(H2O)里最多可以溶解36克的食鹽(NaCl),而我們知道一斤水其實是500克,因此滿打滿算,也就只能溶解180克的食鹽,連半斤

          1斤鹽無法溶于一斤水

          實際上,水確實是很不錯的溶解劑,但并不是說水可以無限地溶解鹽,凡事都有一個度,水溶解鹽也是這個道理。在20℃的情況下,100克的水(H2O)里最多可以溶解36克的食鹽(NaCl),而我們知道一斤水其實是500克,因此滿打滿算,也就只能溶解180克的食鹽,連半斤都不到。

          如果我們非要往一斤水里倒入一斤鹽,那么多余的鹽會以結(jié)晶的形式存在,這就是因為溶液已經(jīng)處于飽和狀態(tài)所導致的。

          質(zhì)量守恒

          如果這個時候我們稱量整個系統(tǒng)的質(zhì)量,大致上就會是2斤。其實原因也很簡單,整個過程并沒有任何的質(zhì)量損失,也就是符合質(zhì)量守恒定律。不僅如此,整個過程其實并沒有涉及到化學變化,僅僅是物理變化過程。當然,即使存在化學變化,化學變化前后其實也是符合質(zhì)量守恒定律的。

          但是我們從微觀地視角去看,實際上,整個過程的原子數(shù)并沒有發(fā)生什么大的變化,都是以原子為基本單位的變化,并沒有涉及到原子核層面的變化。因此,并不會損失質(zhì)量。

          變量對于系統(tǒng)的影響

          不過,如果我們非要細究這個問題,大概率我們做這個實驗的時候,整個系統(tǒng)的質(zhì)量要么升高一點點,要么降低一點點。(這里的一點點指的是小數(shù)點后16位開外的變化。)那為什么會這樣呢?

          實際上,我們都知道做實驗時要控制變量。

          在食鹽溶解于水的這個過程中,有個變量幾乎是不可控的。這個變量就是外界溫度和系統(tǒng)的溫度差異從微觀的角度來看,溫度的本質(zhì)其實分子的運動的劇烈程度。分子的平均動能越高,溫度就越高,反之,分子的平均動能越低,溫度就越低。

          如果外界和系統(tǒng)存在溫度差,那有可能出現(xiàn)熱傳遞。說白了就是,如果時間給的足夠長,那系統(tǒng)的溫度就會和外界的溫度拉平。

          當然,有一種可能性就是整個系統(tǒng)是完全絕熱的,不會跟外界有任何能量形式的交換。還有一種情況就是系統(tǒng)沒辦法完全絕熱,會與外界進行能量的交換。那如果最終系統(tǒng)的溫度真的受到外界的影響,溫度略微升高或者略微降低又會如何呢?

          質(zhì)能等價

          話說在1905年,愛因斯坦提出了四篇劃時代的論文,其中后兩篇后來被我們稱為狹義相對論。而最后一篇的內(nèi)容主要就是質(zhì)能等價。

          那什么是質(zhì)能等價呢?其實這個理論當中有一個科學界最具名氣的公式:E=mc^2。看到這個公式時,很多人的第一反應就是它和原子彈的關(guān)系。實際上,它其實并不是造原子彈的原理,原子彈的原理其實是核裂變,氫彈則是核聚變,這個原理的提出要比質(zhì)能等價晚了30多年。而質(zhì)能方程E=mc^2其實是具有普世意義的,不僅僅局限在原子彈的研發(fā)中。

          不僅如此,我們常看到很多科普文章提到原子彈時都會說:質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。實際上,這也是對質(zhì)能等價的誤讀。如果我們現(xiàn)在翻看愛因斯坦當年的論文,或者隨便找?guī)妆敬髮W物理學教材,就會發(fā)現(xiàn)論文和書里壓根不是這么說的。那準確的說法是什么呢?

          準確的說其實是,質(zhì)量和能量其實是一回事,是一個東西的兩個面,質(zhì)量里有能量,能量里有質(zhì)量。這里可能并不太好理解。我常用一個物理學大栗博司舉的例子,這個例子是這樣的,假設你有一筆錢,你可以把它全換成美元,當然,你也可以把它全換成人民幣,你還可以一部分換成美元,一部分換成人民幣。我們可以把這里的美元看成能量,而人民幣可以看成是質(zhì)量,匯率其實就是c^2,因此,就可以有E=mc^2,因此,人民幣可以和美元兌換,但是并不影響你這筆錢的多少。

          因此,原子彈之所以威力這么大,其實是原子彈損失的一部分的質(zhì)量,這部分質(zhì)量以能量的形式釋放了出來。那這和鹽溶解于水有什么關(guān)系呢?

          我們剛才也提到,如果系統(tǒng)和外界有能量交換,這時候系統(tǒng)溫度就會發(fā)生變化。要么高了,要么低了,本質(zhì)上就是系統(tǒng)的總能量高了,要么低了。而根據(jù)上文解釋的,能量和質(zhì)量是一個東西,因此,能量變了,質(zhì)量其實也就變了

          那為什么我們測不出來這個變化呢?

          其實原因很簡單,就是因為變化實在太小了,如果我們把質(zhì)能方程進行移項,就會得到m=E/c^2,而c^2=9*10^16,多大的能量除以這么一個數(shù)都會極其小,這個變化的量比我們用來測量質(zhì)量的儀器的誤差還要小得多,我們又如何測的出來呢?

          不是兩斤嗎?或許我常識有誤?質(zhì)量守恒定律是所有人都知道的常識,在沒有化學反應的情況下,質(zhì)量必然是前后相等的,這可能是我們上小學的時候老師就告訴我們的知識。但為什么有人認為不是兩斤呢?其實在我看來認為不是兩斤也不能說錯,只是在我們眼中感覺他們有些鉆牛角尖,科學是細致的,是極限的。因不是兩斤嗎?或許我常識有誤?質(zhì)量守恒定律是所有人都知道的常識,在沒有化學反應的情況下,質(zhì)量必然是前后相等的,這可能是我們上小學的時候老師就告訴我們的知識。但為什么有人認為不是兩斤呢?其實在我看來認為不是兩斤也不能說錯,只是在我們眼中感覺他們有些鉆牛角尖,科學是細致的,是極限的。因

          不是兩斤嗎?或許我常識有誤?質(zhì)量守恒定律是所有人都知道的常識,在沒有化學反應的情況下,質(zhì)量必然是前后相等的,這可能是我們上小學的時候老師就告訴我們的知識。

          但為什么有人認為不是兩斤呢?其實在我看來認為不是兩斤也不能說錯,只是在我們眼中感覺他們有些鉆牛角尖,科學是細致的,是極限的。因此有些時候研究某些內(nèi)容的時候確實需要考慮很多很多,但往往在日常生活中這種細致是沒用的!就好比牛頓力學與相對論的關(guān)系一樣,現(xiàn)實中也可以利用相對論計算的非常細致,但并沒有意義!

          所以這個問題產(chǎn)生的分歧在于兩個群體概念的不同,對于我們大多數(shù)人來說不需要知道為什么會有細致的不同,工作不同、社會角色不同對問題的剖析是不一致的。

          在我這里你認為是兩斤我會肯定你,你說不是兩斤我也理解你,(前提是有科學依據(jù))但我的日常生活只會告訴我是2斤。

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