一斤木頭燃燒後只剩不到1兩的灰,其餘九兩物質哪去了

時間 2021-10-14 23:45:01

1樓:科學地平線

燃燒這種常見的現象是我們人類最早掌握的一種化學反應,這種化學變化最直觀的表現就是有火的產生,火是一種高溫的等離子體,是一種劇烈的放熱現象,能夠釋放相對大量的能量。

人類一開始發現火這種化學反應以後,雖然不知道其中的本質原因,但是人們很快就意識到火是一個很好的工具,能夠用來煮熟食物、取暖、驅趕天敵、開闢荒地。為人類的生存、進化和繁衍提供了不可估量的作用。而且在人類不同的文化背景下都有相關的關於火的圖騰和神話。

化學反應:質量守恆

以前的人們肯定也注意到了,常見的木材、雜草燃燒以後,只剩下了一堆的白灰,那麼之前的物質都去哪了?其實關於這個問題人類很早就知道了其中的一部分原因,並給出了當時看來比較準確的解釋,不管當時解釋的是不是很完善,但這個問題並沒有困擾人類多長時間。

人們關於火,以及其他化學反應的瞭解也是到了近代發現原子以後才初步的掌握了化學反應的本質。它所涉及到的層面只是原子和原子之間的外層電子結合方式的改變,化學鍵的斷裂和重組。也就是反應前後,反應物和生成物的質量是不變的。

還記得我們上中學時學的化學公式嗎?就是根據反應前原子的種類和數量來配平方程的。那麼化學反應中是什麼發生了變化?

在化學反應中,一定發生改變的就是分子的種類,和分子的數量也就是物質形態會發生變化。知道了以上的知識,再來看題目,其實這個問題就不是問題。

木材中的成分主要是碳元素、還有一些氫元素和氧元素,以及一些微量的氮、鈣、鉀、鎂、鈉、錳、鐵、磷、硫。燃燒的過程其實就是一個氧化放熱的過程,眾多的元素會與氧氣結合生成氧化物,而木材中碳的比例高達49~50%,所以大部分的質量就是生成了一氧化碳和二氧化碳消散在了空氣中。如果你把這些消散的物質,都收集起來,測量以下其實前後的質量基本上是一致的,這就是我們認為的質量守恆定律。

宇宙最基本的是能量而不是物質

其實到這裡問題都已經解決了,可是科學往往有一定的隱祕性,普通現象背後還有更加深層次的原因。你看,我上文說的是,質量基本一致。換句話說,其實就算你把所有可能的生成物加起來,燃燒反應前後,質量還是會缺失一點點,基本上可以忽略不計,但科學是嚴謹的,我們需要找到這點缺失的質量去哪了?

其實這個問題也很簡單,我們光記得收集反應後生成的物質,卻忘了燃燒後還釋放了大量的熱量。現在我們知道,根據愛因斯坦的著名的質能方程式e=mc^2,告訴我們質量其實並不是宇宙的本質,在宇宙中更加本質的東西其實是能量,換句話說:質量只不過是能量的一種變現形式,它們可以相互轉化,而化學反應所釋放出的熱量,就是損失的一點點質量乘以c^2所轉變出來的。

這個過程所損失的質量我們根本就無法察覺也無法精確地稱出來。而人們真正發現反應前後出現的質量缺失,是在核反應中發現的,也就是原子核發生聚變、裂變或者是衰變,這個前後損失的質量就比較大,當然釋放的能量也就更大。原子彈就是通過以上的基本原理造出來的。

至此人們發現堅持了很長時間的質量守恆定律其實並不準確,至少描述的不夠完整,所以我們現在將其更名為:能量守恆定律。

2樓:小食說電影

1斤木頭燃燒後只剩下不到1兩的灰,還有9兩多的物質哪去了?

3樓:技術小輝

散發了。因為這九兩物質已經通過燃燒的形式,轉化為能量,散發到空氣中了。

4樓:匿名使用者

木頭燃燒會產生不少熱量和灰,1斤木頭的能量燃燒,會產生大量的熱量,所以九兩的物質化了熱量。

5樓:拉上我

一斤木頭燃燒後只剩不到1兩的灰,從木材的組成來看,其主要由碳、氫、氧、氮四種元素組成,佔據了木材總質量的99.5%以上 ,木頭燃燒後物質並沒有消失,它只是變成了我們看不到的二氧化碳和水蒸氣跑到空氣中去了。

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