物質不會消失對嗎?但10斤煤燃燒後大概只剩1斤灰,那9斤物質去哪裡了?

何生


這個問題可以分成2個來解釋。一個是物質消失問題,一個是燃燒問題。

物質消失,目前的研究主要有兩種情況,一種是我們經常聽說的核燃燒或核爆炸;一種是正反物質湮滅。核能就不多說了,就是愛因斯坦開啟的偉大原子能時代的關鍵,相信大家多少都有了解,這裡說說湮滅。湮滅就是物質與其所對應的反物質碰撞後消失併產生大量能量的過程,例如電子與正電子的碰撞。這裡提到了反物質,它是英國物理學家狄拉克把量子力學與相對論力學相結合產生的概念,而後我國著名物理學家趙忠堯的發現驗證了狄拉克的理論。

湮滅,和核爆炸一樣,都遵守愛因斯坦的質能方程E=mc2,其中E為湮滅產生的能量,m為物質湮滅前總質量,c為光速約為3x108米/秒。舉例來說,0.5克反物質湮滅所產生的能量和廣島市原子彈爆炸所產生的能量相當。

所以,消失是不容易的,有些東西看不見摸不著,不意味著消失。如果9公斤碳消失,那是18000個廣島核爆炸,地球將面目全非!

再說說燃燒的問題。自從遠古時代,人類學會使用火開始,人類對於火的思考一直未停止。我國古代有金木水火土五行學說,西方有水土氣火四元素說。隨著社會發展,科學家對燃燒的不斷研究,到18世紀初,德國化學家施塔爾總結相關研究理論,提出燃素說,認為物質燃燒時,把燃素釋放出來,所以燒剩的灰燼質量變輕。我們都知道沒有所謂的燃素,但是這在古代,是一大進步。到了18世紀中後期,燃燒的本質逐漸被揭開,揭開這個本質的人就是拉瓦錫,他用了近50年時間,通過實驗一步一步接近本質,這就是著名的拉瓦錫實驗。實驗過程不細說了,感興趣的可以上網查查,我們說一下拉瓦錫的夫人。她不僅在實驗上是拉瓦錫的好助手,更是一個繪畫高手,拉瓦錫所有化學著作的插圖,幾乎都是拉瓦錫夫人親手繪製的,尤其是著名的“二十天實驗”,她精確地描繪了實驗時的情景,使後人能夠一目瞭然。不得不說,有一位好夫人,是人生一大幸事!

一七八九年,拉瓦錫在他的名著《化學概論》裡,清楚地闡明瞭燃燒的本質:一、燃燒時發出光和熱;二、物質只有在氧氣中燃燒(也有例外);三、氧氣在燃燒時被消耗;四、燃燒物在燃燒後所增加的重量,等於所消耗的氧氣的重量。

說到這裡,問題就比較清晰了:煤與空氣中的氧氣燃燒,結合成新的物質(其實就是二氧化碳),只是它與空氣一樣看不見摸不著,看起來像是消失了。如果能像拉瓦錫一樣,把新物質收集起來,那麼就有:新物質質量+灰燼質量=煤的質量+消耗的氧氣質量,這樣的關係。

回顧一下,其實很多現代人的疑問,古人也有,有人深入研究,大膽猜想,小心驗證,最終有了重大發現;有人懶於思考,套用前人結論,最終碌碌無為。所以,發現問題深入思考問題,是現代很多人非常欠缺的能力,這也是成功人士的不同之處!





俗雅科學


我進來回答問題。不是因為這個問題多麼有趣!而是最開始想看看到底是哪個小學生提出的這種問題?可是,我突然發現,有些號稱科學領域創作者的,居然一本正經的胡說八道!這就不能忍了!

大家都知道煤炭的主要成分是什麼對吧?碳!煤燃燒的過程就是碳跟空氣中的氧氣反應,生成二氧化碳的過程。這是一個化合反應,產生大量的光和熱。而煤炭純度越高,雜質越少,遺留的灰燼也越少。

而生成物,二氧化碳又是什麼呢?氣體,肉眼看不到,消散在空氣中了。那麼,這個就代表消失了嗎?只要有初中畢業的,都會知道怎麼回事。這就是質量守恆。

那麼這種光和熱的能量又是怎麼產生的呢?這個說起來相對就要複雜一些。大多數情況下分解反應是需要消耗能量的,而化合反應是需要釋放能量的。煤炭與氧氣發生反應,首先需要經過加熱,因為這部分過程是需要把碳分子之間的原子結構破壞掉,然後才能跟氧氣發生直接反應。這個短暫的過程實際上是吸收能量的。而碳原子跟氧氣發生反應之後,所產生的能量要遠大於破壞碳原子之間結構所需要的能量,所以這種反應就會一直持續下去,直到其中一種物質消耗完畢。

而某些所謂的科學領域創作者有意無意的選擇了質能守恆這個說法。這個就是完全在誤導大眾,故意賣弄學識了。化學反應並不是原子層面的反應,所以不會產生物質消失或者轉化成另外一種物質這種情況。而產熱的原因是由於化學鍵的重新組合造成的。這是一種化學健能的釋放。

看到下面某些科學領域創作者的回答,我感覺我的九年制義務教育受到了極大的侮辱。


醫家故事


不會消失是對的,但它會發生轉化呀(比如單質轉化成化合物)。煤(是混合物)主要成分是碳,屬單質,固體,一端發生燃燒後,完全燃燒生成二氧化碳氣體,你沒有收集,跑到空氣中去了,若不完全燃燒,生成一氧化碳也跑到空氣中去了。最後剩下的只是殘渣。你若是通過一個密閉容器讓它在裡面燃燒,燃燒的煤加上參與燃燒的氧氣數量一定等於生成的氣體數量加上殘渣數量(嚴格來講,就是參加反應的反應物質量之和等於生成物的質量之和)。


天心自靜平


你知道為什麼可以燃燒嗎?燃燒會產生可見的灰,還有不可見的什麼呢?cO2、CO,發生的是化學反應,物質的存在形式變了,但質量並未少。


用戶66850138153


你問這樣的問題,暴露出來了你的學歷不超過義務教育階段的兩年。最晚也就是初中二年級之後就輟學了。因為初三開始學習化學,就講到了物質守恆 ,講到了含碳物質燃燒後生成CO2。


用戶2383586721049


物質不會轉化為能量。

碳燃燒產生了新元素,熱量是金屬態氫離子(低溫等離子體)“磁力矩”相互切割產生的電磁波。



金童希瑞


物質永不消失導致燃煤剩灰一斤

首先,物質,是由有形物和無形場組成,它會光速移動或轉化傳播,會永世疊重而不會消失。所以物質可以永遠客觀存在,不會消失。

其次,十千克煤炭燃燒後剩煤灰一千克,其餘9千克去哪了?

其實,各種煤炭是不一樣的,把炭做工業分析就知道,按國標冶金焦灰分≥12%算,燒1000公斤煤炭,爐渣≤0.12噸。燒10公斤煤炭,爐渣約1.2千克。其餘約8.8千克煤炭化為了熱能和水汽、氧氣、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等物質。公式:

C+O₂=(點燃)CO₂↑

2C+O₂=(高溫)2CO↑(不完全燃燒時發生)

2H₂+O₂=(點燃)H₂O

S+O₂=(點燃)SO₂

CO₂+C=(高溫)2CO↑

2CO+O₂=(點燃)2CO₂↑

H₂O+C=(高溫)CO↑+H₂↑

所以還是沒有憑空消失的,只是轉化為了其它的物質能量形式而存在著。總體上還是遵循E=MC²質能守恆定律的。

10斤無雜質煤炭10000克炭,空氣中氧氣體積約20%,其實還有煤炭完全燃燒係數(也就是有不完全燃燒比例),如80%完全燃燒,2000克碳不完全燃燒2C+O₂= 2CO需氧氣8000/3克,8000克碳完全燃燒C+O₂=CO₂需氧氣64000/3克,8000/3+64000/3=24000克,即共需24000/32=750摩爾氧氣。氧氣佔空氣的體積分數有750/0.2=3750mol空氣。空氣的摩爾質量29,總共要空氣3750×29=108750克。

煤炭入爐膛到燃畢必經階段:①水分蒸發:當燒到105℃左右水分就被蒸發完了;②揮發物點火:煤吸收熱量溫度續升,揮發物就析出到著火點時被點燃。速度燃得快,約佔煤整個燃煤時間0.1;③煤碳燃燒:煤揮發物點燃,餘碳和灰組成固體物焦碳。其溫度飛昇,固定碳燃燒劇烈釋放大量熱,煤燃燒速度和燃燼程度主要取決於此;④燃燼:灰渣中煤碳儘量燒完,以降低不完全燃燒熱損失,提高焦炭發熱率。

煤炭充分燃燒條件:溫度(溫度越高化學反應越快燃燒愈快,層燃爐溫常1100~1300℃),空氣(空氣沖刷碳表面愈快,碳和氧接觸越好燃燒愈快),時間(煤在爐膛有足夠時間燃燒)。

值得注意的是,煤炭燃燒時包著一層灰殼膜,燃燒形成一氧化碳和二氧化碳透過灰殼膜向外四散運動,其中一氧化碳遇氧繼續燃燒成二氧化碳。即煤炭粒燃燒時,灰殼外包著一氧化碳和二氧化碳兩層氣體膜,空氣中氧穿過這三層外殼膜才能與碳接觸。因此加大送風增加空氣沖刷碳粒速度,就容易把外包層膜和氣體颳走,並多作機械撥動,就可破灰殼和氣膜,使氧氣與碳直接接觸加快燃燒效率。如氧氣不足,攪動不夠,煤炭就燒不透,灰渣中就會有許多未參與燃碳核,還使部分一氧化碳在爐膛中未燃就隨煙氣排出了。對於大塊煤,燃燒時間必須足夠,否則燃燒不完浪費煤炭了。所以採用爐拱和二次風助力擾動供氧,提高燃燒溫度,爐膛容積適中等措施就能保證煤炭充分燃燒了。

爐煤具有選擇性。揮發分15%以上,灰熔點1250℃以上的弱黏結、粒度最為適中,熱值18800~21000kJ/kg以上為最適宜(無)煙煤。煤炭灰分比10~30%左右,粉煤(0~6mm粒)≤50%~55%,0~3mm煤粉不超過30%,塊煤不超過40mm大小最佳。煤炭含水量分:小於3mm煤粉佔20~40%時含水5~7.5%佳,小於3mm煤粉含量為80%則含水量宜12.5%,小於3mm煤粉含量100%含水20%佳。

目前煤質問題:灰分大,顆粒不均,雜質量大,發熱值較低,不易引火,水分含量不等,不好燒,爐渣含碳量高。希望燃煤界的友們有所知悉🌚。

煤灰熔融性溫度/灰溶點:在規定條件下隨加熱溫度而變化的煤灰熔融性變形溫度(DT )、軟化溫度( ST )、流動溫度(FT ) ,常用軟化溫度(ST )表示。灰熔融性溫度越高越不易結渣。鍋爐設計不同,對灰熔融性溫度要求不同。煤灰熔融性溫度高低,直接關係到煤作為燃料和氣化原料性能,煤灰熔融性溫度低,煤灰容易結渣,增加排渣難度,固態排渣鍋爐和移動床氣化爐尤甚,其煤灰熔融性溫度要求較高。

哈氏可磨指數HGI

:反映煤可磨性重要指標。煤可磨性是指一定量煤消耗相同能量,磨碎成粉的難易程度。可磨指數越大煤越容易磨成粉。在發點煤粉鍋爐和高爐噴吹用煤,可磨指數是質量評價的一個重要指標。

吉氏流動DDPM:煤流動度是表徵煤在乾餾時形成的膠質體粘度,是煤塑性指標之一。流動度是研究煤流變性和熱分解力學的有效手段,又能表徵煤塑性,可以指導配煤和焦炭強度預測。吉氏流動度是以固定力矩在煤受熱形成的膠質體中轉動的最大轉速錶示的流動度指標,用每分鐘轉動的角度來表示。

增鍋膨脹序數CSN:在規定條件下以煤在增禍中加熱所得焦塊膨脹程序序號表徵煤的膨脹性和塑性指標。它的大小取決於煤灰熔融性、膠質體生成期間析氣情況和膠質體的不透氣性。更多精彩內容請關注分享,記得轉評讚賞哦~


永生壽


這問題本身就是錯的,還有一群人煞有介事的以科學理論支持。自然界質量與能量守恆,質量與能量可互相轉換。燃燒煤,消失的部分質量轉變成了光能熱能化學能,何來質量不消失?


Oreaxp


不懂的不要亂說,明明只有8兩了[酷拽] 我稱過的。其他的都被偷了,尼瑪現在的治安不行啊。但是小偷還是有點良心的,給你留了一點,你就節哀順變吧[機智]


時代226217109


傻吧?10斤煤燒成了N斤二氧化碳,N斤二氧化硫N斤其他氣體和固體,因為從空氣中吸收了氧元素,所以10斤煤燒完了還比10斤多了呢,氣體你看不見可以,鼻子總不至於聞不到吧?


分享到:


相關文章: