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  • 1 # 使用者6163378195976

    這個問題的答案取決於從哪一個角度來回答。

    第一種情況,如果是考慮最後的總質量,用一斤水來溶一斤鹽,最後不管得到的是什麼,總質量都是兩斤。因為中學化學告訴我們,質量是守恆的,物質是不滅的。組成最終物質的原子還是原來那麼多,不會增加也不會減少。

    第二種情況,如果是考慮最後所得溶液的質量,那麼,結果將取決於是哪種鹽。如果是食鹽(氯化鈉),在常溫常壓下,它在水中的溶解度為35.9g/100g。因此,一斤水只能溶解3.59兩的食鹽,所以最終得到的是飽和食鹽水,總質量為1斤3.59兩,還有6.41兩的固態食鹽沒有溶解掉。

    如果把鹽換成硝酸銀,在常溫常壓下,這種銀鹽在水中的溶解度可達220g/100g,遠高於氯化鈉。因此,一斤的水可以完全溶解一斤的硝酸銀,最終得到的是兩斤不飽和的硝酸銀溶液。

    第三種情況,根據狹義相對論的質能方程(E=mc^2),質量和能量並非真正意義上是守恆的,只有質能才是絕對守恆的。物體所蘊含的固有能量與其質量是等價的,質量在一定在條件下會轉化為能量,比如核聚變反應,而能量反過來也會轉化為質量,比如布萊特-惠勒過程。無論什麼過程,質能總和始終維持不變。

    對於大部分的鹽,它們在溶於水的過程中會放出熱量,以電磁波的形式輻射出去。由於體系的總能量下降,所以混合後的總質量其實會降低,小於兩斤。另一方面,諸如氯化銨這樣的鹽溶於水時會吸熱,這會導致混合後的總質量升高,大於兩斤。

    只是這種能量變化非常小,使得我們完全可以忽略質量的變化。事實上,即便是對於化學反應,也不需要考慮質能轉換的問題。只有核裂變、核聚變和正反物質湮滅,才需要質能方程的介入。

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