2020-03-21 03:41:16 佚名

唐伯虎59350493

其實在很久很久以前，人們就在思考這個問題了，在探索的過程中他們也給出了很多理論來試圖解釋這一現象。在這些理論中，最有名的就是“燃素學說”了，該理論是1703年由德國化學家施塔爾在總結了前人的經驗後提出來的，他認為木頭燃燒後所失去的物質就是“燃素”，這種“燃素”是非常細小的微粒，它們可以存在於萬物之內，也可以彌散在空氣之中，當大量的“燃素”聚集起來時，就能夠形成火焰。

在隨後的幾十年時間裡，“燃素學說”在化學界裡大行其道，直到1756年，俄國化學家洛蒙諾索夫在實驗中將錫置入密封的容器裡進行煅燒，然後發現容器裡的物質在煅燒前後沒有發生任何的質量變化，並且經多次實驗後，他得出的結果都是一致的，於是他就對“燃素學說”提出了質疑，自此“燃素學說”在化學界裡的地位就受到了挑戰。

1777年，法國著名化學家拉瓦錫通過同樣的實驗得出了同樣的結果，這也正式宣告了“燃素學說”的終結，而取代它的則是“質量守恆定律”，這個定律指出，質量不能被創造，也不能被消失，在一個孤立系統中，不管發生什麼變化或過程，其質量的總量永遠都不會改變。

按照質量守恆定律木頭燃燒成灰後，質量去哪裡了？

世間萬物都是由各種元素構成，一塊普通木頭的主要成分為木質素、纖維素、半纖維素等有機化合物和一定的水分，其元素比例大概為：碳（44%）、氧（42.5%）、氫（6%）、氮（0.5%），其他的則為一些微量元素如鉀、鈣、鐵、鎂、銅、鋅、磷、硫……等等。木頭燃燒的過程其實就是一系列的化學反應，其中涉及的化學反應方程式大致如下圖所示。

我們可以看到，理論上來講這些化學反應的最終生成物都是氣體（反應中生成的水會在高溫環境下變成水蒸氣），它們會迅速地彌散在空氣中，而我們所看到的灰燼，其實就是木頭中沒有參與燃燒反應的殘渣，比如說一些微量元素或者是無機鹽等等。當然，對於沒有完全燃燒的木頭，還會剩下更多的物質。

因此可以說，根據“質量守恆定律”，木頭燃燒前後的質量並沒有改變，而之所以我們會認為木頭燃料後出現了大量的質量損失，只不過一些物質在這個過程中轉變成了我們看不到的氣體物質而已。

然而問題到這裡還沒有討論結束，因為著名物理學家愛因斯坦又指出，質量只是物質的一種屬性，它可以和物質的另一種屬性——能量以一種非常確定的當量關係進行互相轉換。也就是說，在一個孤立系統中，只要有能量的變化就一定伴隨著質量的變化，反之亦然。

木頭在燃燒的過程中會釋放出光和熱，這說明了木頭燃燒產生了能量，根據愛因斯坦的理論，這必定會造成質量的損失，損失了多少呢？根據質能方程 E = MC^2，可以得出這個損失的質量（M）等於木頭燃燒所釋放出的總能量（E）除以光速常量（C）的平方。

儘管這個損失的質量是一個非常非常小的數字（1斤木頭燃燒後大約會出現 1.5 x 10^-10 克的質量損失），但這對於嚴謹的科學而言是不可忽視的，正因為如此，現代科學將“質量守恆定律”和“能量守恆定律”通過質能關係合併到了一起，統稱“質能守恆定律”。

至此我們就可以給出這個問題的準確答案了，那就是木頭燃燒後減少的質量，絕大部分都沒有真正的消失，它們只是從一種物質轉化為另一種物質，但是在這個過程中，還是有極小的質量是真的消失了，因為它們轉化成了能量。

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魅力科學君

想要知道木頭燃燒後質量去了哪裡，首先需要搞清楚木頭中含有什麼成分。

木頭中主要含有結合水,木質素,纖維素,半纖維素,微量蛋白質,磷脂,其它微量有機物,礦物質。所以木頭中的主要成分是碳水化合物，而碳水化合物的元素組成為碳，氫，氧，氮。眾所周知，燃燒反應其實本質上是劇烈的氧化反應，而燃燒又分為完全燃燒和不完全燃燒。完全燃燒產物就比較簡單了，水和二氧化碳，所以倘若是完全燃燒的話，木頭的質量加上消耗氧的質量就等於產物水和二氧化碳的質量。如果不是完全燃燒的話，產物就比較複雜了，包括水，二氧化碳，一氧化碳，無機鹽等等。通俗的講就包括燃燒產生的氣體的釋放以及燃燒剩餘的灰燼，即無機鹽成分和未徹底燃燒的有機成分。故燃燒產物的質量等於木頭的質量加上環境中其它參與反應的其它成分的質量。所以燃燒後，木頭只是從一種物質狀態轉化或分解成多種狀態的其它物質，本質上質量還是守恆的。