为何“一斤盐溶于一斤水是否得到两斤总重”这样的问题能引发热议?难道不是吗?

花匠小美


把一斤盐倒入一斤水中,最后得到的总质量还真的不是两斤,这个问题并非像很多人想象的那么简单。即使是没有蒸发等质量散失,混合后的质量也不是两斤。

在经典物理学中,能量是能量,质量是质量,两者不能转化,质量守恒定律就是在这种认识基础上总结出来的。不过这种认识在1905年发生了变化,爱因斯坦给出了著名的质能方程E=mc²,揭示了能量和质量的当量关系。

例如,在核反应过程中会释放出大量的能量,质量在这个过程中相应的也会发生明显的变化,并且变化遵循E=mc²。

很多人就是通过核反应认识的质能方程,从而错误的认为质能方程只适用于核反应。爱因斯坦质能方程可以用多种方法推导出来,从推导的过程中可以看得出来,这个公式并没有限定特定的适用条件,也就是说只要涉及到能量的变化,质量也会跟着发生变化。所以,化学反应中既然也会有能量的变化,所以质能方程在这里同样适用,这也早已在实验中得到了证实。只不过化学反应前后质量的变化不明显,在中学认识阶段会认为化学反应前后质量保持不变。

把一斤盐倒入一斤水中,这一斤盐或许并没有全部溶解,不过只要有溶解就会有溶解热,这样就会有能量的变化。能量变了,质量就会跟着发生变化。一斤盐倒入一斤水中,得到的质量真的不是两斤。


刁博


首先要确认一件事:一斤水+一斤水是否等于两斤水?

如果有人连这个等式都要否认,那么就不必继续讨论一斤水+一斤盐是否等于两斤这样更复杂的问题了。如果有人真的去做实验,那么很可能他会发现一斤水+一斤盐的确不等于两斤,那么这时候应该怎么思考这个问题,可以判断出一个人的思维逻辑的严谨程度。



对于,认同一斤水+一斤水=两斤水的人来说,当他做实验发现一斤水+一斤盐不等于两斤的时候,他会首先去检查秤是否出了问题,而不是首先去质疑质量守恒的基本自然规律被打破了。


然后,这道题中的“溶于”这个词也许是个陷阱,而“两斤总重”的说法也显得模糊不清,两斤总重的啥东西?是两斤总重的水还是盐水还是盐水和未溶解盐的混合体系,在问题中全都语焉不详,这就让该问题在讨论时,有了各种可以操纵利用的空间。


如果这里的盐,默认就是食盐。

那么,一斤盐是无法溶在一斤水中去得到总重两斤的盐水。

这是因为普通的食盐,在20摄氏度的情况下,溶解度为36克,即每100毫升水中最多溶解36克盐。而一斤水为500克,水的密度在20摄氏度的情况下近似为每毫升一克,所以也就是大约500毫升水,它最多只能溶解180克食盐。因此,把一斤盐放入一斤水中即使搅拌足够长的时间,依然会剩下许多盐无法溶解,那么此时都不用秤,凭逻辑我们就能判断,盐水的重量肯定不足两斤。



其次要考虑各种人为或其它原因造成的误差

这种误差有许多来源,其中一些可以被我们立即察觉,比如为了促进食盐的溶解速度,我们可以通过快速搅拌的方法来加速,可是这种做法也就可能让水或盐水飞溅到了杯子外。这种飞溅即可能肉眼能看到,也可能肉眼无法看到。

当然,有人会认为,既然人为操作容易引发误差,那么如果不搅拌,静静地放置在那里,等待食盐慢慢溶解呢?那也不行,随着时间的流逝,水会慢慢蒸发到空气中,在一个敞口的容器中,您要是放上三五天,可能连水都消失不见了。除此之外,我们还得考虑到空气中也可能有物质会溶解到水或盐水中,这些因素都会影响最终有多重。


所以,要想真的知道一斤水+一斤盐到底有多重的精确结果,您需要把它们装在一个重量已知的密闭的容器中去,而且容器本身不会快速和空气发生任何可以觉察的反应。比如一个简单的塑料瓶或塑料桶。


当你把一斤水完全倒入一个装了一斤盐的塑料桶中,然后关上瓶盖。看看重量是否为两斤,如果是,那么你可以每天称一次,看看重量发生了巨大改变(这是因为秤本身可能会有一定的测量误差,会偏多偏少一点点),如果没有,那么一斤水+一斤盐等于多少斤,这问题就被彻底解决了。

谁要是能在一个严密的实验中证明一斤水+一斤食盐 不等于两斤,那么他就一定可以拿诺贝尔奖,因为他用一个简单的实验的就推翻了质量守恒定律。


没有愚蠢的问题,只有无趣的回答,希望我的回答足够有趣而严谨


三思逍遥



“一斤盐溶于一斤水是否得到两斤总重”,这句话其实是不太严谨的,因为根据质量守恒定律,一斤盐和一斤水在一起的质量肯定是两斤,但是100毫升水只能溶解36克盐,而且盐溶于水属于物理反应,不会发生气体逃逸,所以一斤水和一斤盐就是1-+1=2的问题。

很多人以为食盐溶于水质量会减少,这是因为他们把盐溶于水当成化学反应了,而实际上盐和水是物理反应,只是单纯的1+1=2,并没有牵扯到什么质量损失。


盐溶于水后自身的质量并没有消失,只不过是氯化钠分子溶进了水里,而1斤水最多只能溶解180克盐,所以一斤水和一斤盐最后产生的盐水质量是680克,剩下的无法溶解的盐会沉淀到底部,因此从抬杠的角度来看 一斤盐和一斤水最后确实没有生成两斤盐水,不过盐水的质量加上盐的质量依然还是两斤。

如果再要较真一点的话,常温下一斤盐和一斤水会一直向外辐射能量,而质能方程告诉我们任何物体在释放能量后质量一定会减少,所以这两斤盐和水最后的质量一定是少于两斤的,只不过这种误差人类现在还测不出来。

科学虽然讲究细致和负责,但是用普通方法就能解决的问题是不需要用更复杂的方法去解决的,牛顿的理论在低速宏观状态下的精确度就足够用了,相对论虽然比牛顿的理论更加精确,但日常问题是不用相对论出手的。


宇宙探索未解之迷



一斤棉花还是一斤铁重,这是早在小学老师为了测试孩童反应的小测试题,不过这个题目确实很有深意,放在现在很多人还是会说铁中,不过同样的重量铁和棉花肯定是一样重的。不过有人又问起一斤盐溶于一斤水是否会得到两斤重呢?


首先将一斤盐倒入一斤水中,只做普通的溶解反应,没有任何化学效果,没有用火之类的让水沸腾气泡。那这就是一加一等于二的道理,得到的是两斤重,不管这一斤盐有没有完全溶于这一斤的水里,它们的质量都是不变的,一直都是两斤的总重量。

将盐倒入水中并不会使盐和水之间产生化学反应,在它们之间没有新物质的生成,不会造成质量的变化。可以说没有化学反应的前提下,盐加入水中并不会影响重量。




那么再次回到化学问题上,如果盐进入水中,发生化学反应,出现水热沸腾,或者人为加热,呢么导致盐与水变成气体蒸发,那就绝对与原来不同了,好比你中午吃了一斤实物,可是到胃中消化了,剩下的东西却不足一斤。


郭果果酱


这个问题本质就是一个脑筋急转弯,是一个可以相互嘲讽智商、相互抬杠的问题,所以理所当然地成为了大家热议的问题。我们看看这道题的精髓在哪里:

首先,一斤盐能否溶于一斤水?

下意识看到题目,心里肯定理所当然地认为1斤盐加1斤水,可不就是2斤吗?可是当我们说出2斤的时候,身边上过初中的同学肯定会嘲讽我们没文化!小学毕业。

为啥?

因为高中时候我们学过一个叫溶解度的概念,即物质溶解在溶剂中存在一个溶解度。食盐即氯化钠在水中的溶解度是:

20摄氏度,1个标准大气压:36g每100g水。

60摄氏度,1个标准大气压:37.3g每100g水。

100摄氏度,1个标准大气压:39.8g每100g水。

也就是说,1斤水中在我们室温下只能够大约溶解500g*36/100=180g,合0.36斤。

所以题目最终答案应该是1.36斤。

题目本身问的是否有问题?

正当我们感叹同学睿智的时候,旁边另外一个同学又指出来:不对,题目有问题。因为题目没有说清楚最终得到的是盐水还是盐和盐水的混合物。如果是问得到的盐水多少斤,那么答案是1.36斤。但是如果问混合物,答案仍然是2斤!

1.36斤盐水或者2斤混合物是最终答案了吗?

如果遇到一个爱抬杠和较真的同学,他肯定告诉你不论是盐水或是混合物,最终质量都比1.36斤或者2斤少一点。因为盐溶解过程是一个放热过程,这个过程会有少部分水分蒸发,所以最终答案会少一点。

但是,我认为这就是抬杠,按照这样说,即便不溶解盐,水也在一直蒸发。


科学探秘频道


首先:1斤盐和1斤水混合,总质量肯定是2斤。

其次:1斤盐和1斤水混合,得到的盐水溶液总质量小于2斤。常温(一般以20℃为准)下食盐的溶解度是36克,也就是说20℃时100克水中最多溶解36克食盐,那么1斤水(500克)最多溶解180克食盐,所得食盐溶液质量是680克。还有320克食盐没溶解,不算溶液质量。


快乐兔兔1975


1斤盐(默认为氯化钠)溶于1斤水中,得到的不会是两斤盐水(这可能是提问者的本意)。因为1斤(500毫升)水只能溶解约180克盐。所以盐水的总质量只有约680克(20摄氏度)。这是一道初中化学里常考的题。

图:饱和溶液,可见下层未溶解的盐

如果说过溶解后所有物质的总质量,那肯定是2斤。因为有质量守恒定律管着呢!

但是质量一定是守恒的吗?爱因斯坦在上世纪初就提出了质能方程:E=mc²,这个方程告诉我们,质量实际上和能量是等价的。


例如太阳中发生的核聚变反应,每秒种就会将426万吨的质量转换成能量并释放出来。在过去了46亿年时间内差不多减少了100个地球的质量。化学反应中也存在着能量释放或吸收的过程,这也代表着有质量增加和减少的变化。只是这个值非常的小,小到几乎测量不出来。所以,一般认为,在化学反应中质量是守恒的。

食盐溶于水是一个物理过程,期间几乎没有温度的变化。所以即使严格的说来,一斤盐和一斤水混合后,还是两斤的质量。


这么回答应该能够应付所有的杠精了吧:)


讲科学堂


看到这个问题,我想到一首歌:当太阳不再上升的时候,当河水不再流……

即使太阳真的不再上升,河水真的不再流,一斤盐溶于一斤水后的重量还是二斤!不是二斤又会是多少呢,

比二斤少?或者说还是一斤?

这种观点与“掩耳盗铃”本质上是一样的,反正一斤的盐溶于水后就是没有了,水的体积也机会没有任何变化,表面看起来还是那么多水,于是有人理所当然地认为还会是一斤重,起码不会有二斤重!

但即使学过初中物理的都知道,盐溶于水属于物理变化,只是氯化钠分子溶于水了,本质上盐还是正常的存在,所以重量就是盐和水相加!

不信就较真一下,把水烧开让水全部蒸发,你会发现还会剩下一斤盐!

如果一斤盐溶于一进水只是给了某些人一种错觉,事实上如果不是二斤重那就奇怪了,意味着我们如今所知的所有物理法则都将被打破,我们的宇宙也会被彻底颠覆!


宇宙探索


这个问题上了热搜也是很奇怪,对于盐溶解这样的日常现象,我们只用从中学知识来考虑,明白质量守恒就可以。

对于独立体系,其发生变化的过程中,总质量保持不变,一斤盐加一斤水,这个体系就还是两斤。

对于盐来说,它在常温下即20度时,100克水只能溶解36克食盐。在室温下,如果把一斤盐丢到一斤水里,那么这一斤盐肯定无法完全溶解,其中容器里盐溶液的重量就是溶解的盐加上水的重量。多余的盐就会沉到溶液底部,对整个体系称量当然还是两斤。

质量守恒,也就叫做物质不灭,这是自然界最普遍存在的基本规律。很多解答讨论了很多情况,比如测量的误差问题,还有溶解释放热量带来的微乎其微的质量变化,甚至还有提到质能方程的。

以上这些考虑当然都很严谨,但对于本身这么粗糙的问题,连温度什么都没有涉及,你们还能一本正经的细致的考虑吗?这就有点像那个讨论雨点掉下来能砸伤人的故事,你们见过下雨吗?


量子实验室


从化学的角度来看,一斤盐加一斤水的总质量肯定是两斤,因为这是一种物理变化,并没有涉及核裂变或者核聚变反应,所以质量是守恒的。

但如果这个问题是中学化学中的一道题目,肯定会考一斤盐加一斤水能得到多少的盐水,答案就不一定是两斤盐水了。因为在20摄氏度、一个标准大气压的常规情况下,不同的盐在水中的溶解度是不一样的,例如,食盐(氯化钠)在水中的溶解度为36克/100克,所以一斤食盐加一斤水只能得到1.36斤的食盐水,另外0.64斤的食盐无法溶解掉。另一方面,碳酸钾在相同条件下于水中的溶解度为110克/100克,所以一斤碳酸钾可以完全溶解于一斤水中,这样得到的就是两斤盐水。

另一方面,如果根据质能方程,一斤盐混合一斤水之后,总质量将会发生变化。虽然盐与水的混合没有涉及核反应,但盐的溶解会涉及吸热和放热。由于能量和质量在本质上是等价的,既然涉及能量的变化,就会涉及质量的变化。

诸如食盐、碳酸钾等大多数的盐溶于水之后都会放出热量,这就意味着会有质量转变为能量,所以混合后的总质量会下降。诸如氯化铵等铵盐溶于水之后会吸收热量,这就意味着体系中会有质量增加。只不过这种变化极其微弱,因为质能方程(E=mc^2)中的光速平方是一个极为巨大的数值,所以可以忽略质能转换效应。只有当涉及核反应或者正反物质湮灭时,质能转换效应才会显著表现出来。


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