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物质不会消失对吗?但10斤煤燃烧后大概只剩1斤灰,那9斤物质去哪里了?
物质不会消失对吗?但10斤煤燃烧后大概只剩1斤灰,那9斤物质去哪里了?
质量守恒是我们中学时候就学过的一个著名定律,在教科书上大家都明白是怎么回事,但在生活中往往有很多因素扰乱我们的视线,比如话题中那十斤煤燃烧后只剩下一斤灰就是一个迷惑了很多人的话题,质量在哪里守恒了,那9斤东西去哪了?
要了解煤缺失的质量去哪了,我们必须来了解下煤炭的成分:
煤是古代的植物因地质变迁大规模埋藏于地下经过一系列生物化学和物理变化形成黑色固体可燃性物质!
煤的主要成分是碳,其他还有氢以及氧、氮与硫等,另外还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素,碳、氢、氧是煤炭中的主要成分,占95%以上!煤化程度越高,碳的含量也越高,煤炭的质量也越好!
上图是一份煤炭的工业指标分析表,主要表现的是其发热量以及灰分与水分等燃烧相关的指标,其他成分并没有表现,煤炭在燃烧过程中,理论上大部分物质都可以转换为气体,比如碳燃烧成二氧化碳,氮变成二氧化氮或者其他氮氧化物,硫则成为二氧化硫!但这只是理论上的反应方式而已,而煤炭中仍然存在大量的其他成分,比如矿物质,或者煤矸石与泥土等,这些都是煤炭灰分的主要成分!
认得字是好事,但还远远不够,必须对基本的科学规律有一个大致的了解,所以中国的基础教育不仅仅是为了扫盲,而且还要提高公民的科学素养。
提问者如果年龄超过了60岁,提出这样的问题情有可原,因为早年我们的基础教育还不行。但其中的民科特色却不值得提倡。如果提问者还年轻,我佩服你怎么认得真么多的字?
煤的燃烧属于化学反应,生成的产物大多变成了二氧化碳、二氧化硫、水汽等,这煤灰是某些无法燃烧的矿物质等(因煤是化学成分比较复杂的混合物,所以燃烧后的产物还是比较复杂的)。所以煤燃烧后的产物你不能仅仅盯住煤灰。
由于燃烧属于化学反应,所以符合能量守恒和质量守恒定律。但如果是核反应,那就只能是质和能合起来守恒了。
煤
煤是一种可燃的沉积岩,一般是黑色或者棕黑色的。
煤的形成主要过程是这样的:
一般来说,煤大多数还是直接拿来燃烧的,用到的只要是烟煤,在发电厂,化工厂用的比较多,其次还有冬天的供暖设施也有许多是用烧煤的方式。
除了直接燃烧,还有的时候会对煤进行深加工,这样可以大大提供能量的输出效率。
我进来回答问题。不是因为这个问题多么有趣!而是最开始想看看到底是哪个小学生提出的这种问题?可是,我突然发现,有些号称科学领域创作者的,居然一本正经的胡说八道!这就不能忍了!
大家都知道煤炭的主要成分是什么对吧?碳!煤燃烧的过程就是碳跟空气中的氧气反应,生成二氧化碳的过程。这是一个化合反应,产生大量的光和热。而煤炭纯度越高,杂质越少,遗留的灰烬也越少。
而生成物,二氧化碳又是什么呢?气体,肉眼看不到,消散在空气中了。那么,这个就代表消失了吗?只要有初中毕业的,都会知道怎么回事。这就是质量守恒。
那么这种光和热的能量又是怎么产生的呢?这个说起来相对就要复杂一些。大多数情况下分解反应是需要消耗能量的,而化合反应是需要释放能量的。煤炭与氧气发生反应,首先需要经过加热,因为这部分过程是需要把碳分子之间的原子结构破坏掉,然后才能跟氧气发生直接反应。这个短暂的过程实际上是吸收能量的。而碳原子跟氧气发生反应之后,所产生的能量要远大于破坏碳原子之间结构所需要的能量,所以这种反应就会一直持续下去,直到其中一种物质消耗完毕。
而某些所谓的科学领域创作者有意无意的选择了质能守恒这个说法。这个就是完全在误导大众,故意卖弄学识了。化学反应并不是原子层面的反应,所以不会产生物质消失或者转化成另外一种物质这种情况。而产热的原因是由于化学键的重新组合造成的。这是一种化学健能的释放。
看到下面某些科学领域创作者的回答,我感觉我的九年制义务教育受到了极大的侮辱。
物质当然会消失,可以转换为能量逐渐消散。煤燃烧后的质量损失是因为大量物质在燃烧反应中转换为气体,如果在封闭的容器中,煤烧尽后整个体系的质量也不变。
煤燃烧是化学变化,化学变化只涉及物质的形态的改变,不涉及物质的属性的改变。煤是远古植物被掩埋后经过复杂的理化反应形成,煤炭层中包含着不可燃烧的煤矸石和可燃烧的煤炭,煤炭是有机物,主要成分元素有碳氢氧氮流硫等,有机物在适当的温度和氧气浓度下能够充分燃烧,产物为二氧化碳、水、二氧化氮、二氧化硫等,还有很多有机物无机物随着烟气飘散,是化学变化,整个过程中只是分子组成的破坏与重构,不涉及元素种类的变化,释放的能量是储存在有机物的碳骨架中的。这也是生物氧化的作用,储存在共轭键等处的能量可以转移到ATP中为生物的各种生命过程供应能量。没燃烧后重量大大降低是由于更多的成分转换为气体消散在自然界中,如果反应实在密闭的容器中进行,反应后总质量不变。
涉及物质质量变化的是核裂变和核聚变那样的物理过程,核裂变的过程中,元素失去中子变为质量分数更低的同位素或者其他元素,过程中涉及质量的微弱变化;核聚变是发生在高温高压环境中的物理过程,由于元素核在高温下以极高的速度热运动,相互之间会相互撞击,在压力的协助下,使电子克服库仑力被压入质子形成新的元素核,也伴随着质量损失。这两个过程中都涉及物质质量向能量的转变。 而在早期的宇宙演化过程中,也有能量转化为物质,最先是在高温下形成一些基础粒子,然后又结合,而在高温下物质结合最容易生成的元素是氢,因为其构造最简单。
物质会消失,物质守恒定律在化学反应条件下是适用的,而在宇宙中或许只能说能量守恒,物质可以转换为能量,能量也可以转换为物质。从这个角度说,物质当然会消失。
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