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    假如把一斤盐放进一斤水,终究的后果一定是两斤么?

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    2022-5-14 07:43:13 33 0

    对于“一斤盐放进一斤水,终究的品质是多少”的问题,咱们最少要做几个根本的假定:
    在操作过程当中没有任何的水和盐的消散;全部零碎是现实零碎,零碎与外界没有任何物资和能量的替换。假如,基于这两点,那末终究的品质是不会变的。而缘故也很简略,那就是品质守恒定律。放盐以前,是一斤水+一斤盐,而放完盐之后,实质上仍是一斤水+一斤盐,一切放盐先后并无任何品质的变动。


    溶解度问题有人可能会提到溶解度的问题,事实上,当一斤盐放入一斤水傍边,只要一部份的盐溶解,在室温20℃时,大略100克水至多能溶解36克的氯化钠(食盐的次要成份),那末一斤水能溶解180克盐(1斤=500克),所以全部零碎中会剩下320克盐以及680克的食盐水,后果仍是1000克,也就是两斤。


    假如室温是变动的
    上文的讲述是基于“全部零碎外界没有任何的物资和能量替换”,也就排除了室温关于零碎的影响。那末室温真的会对全部零碎形成影响么?


    谜底很显然是会的,只不外影响会乎其微。全部影响大略有多小呢?根本上是在小数点后10几位的影响。
    品质和能量得多人都有一个误区,那就是广义相对于论中的质能方程的相干实践,其实也就是大家相熟的E=mc^2,是用在核反映中的。这个观点是关于质能方程以及核弹原理的曲解。质能方程是1905年由爱因斯坦提出来,而核弹原理则要比及1938年才由几位迷信家颁发出来,核弹的原理要末是核聚变要末是核裂变,而非质能方程。


    实际上,质能方程拥有普适性的,它会泛起在各个方面。那这里就波及到了,这个实践究竟说了甚么?
    这就又波及到了得多人关于质能方程的曲解,最常看到的形容是“品质转化为能量”。这曲解了爱因斯坦的本意,他想表述的实际上是品质和能量实际上是一回事,是一个物资的两个面,品质里有能量,能量里有品质。(假如你对这一点有质疑,无妨翻一翻爱因斯坦当年颁发的论文,或者找几本大学教材来看看就可以很分明地理解到这一点。)


    为了让你更能了解这个公式的意义,咱们能够来做一个比方。假如你有一份资产,你能够让它兑换成人民币,你也能够把它兑换成美金。这里人民币就比如品质,美金就比如能量,他们之间是能够间接等价的,而汇率就是它们的等价瓜葛。品质和能量的汇率就是c^2,所以才会有E=mc^2。
    还拿上文中的核弹说事,核弹爆炸不是“品质转化为能量”,实质上是核弹爆炸损失了运动品质,这部份品质以与其等价的能量向外分散了。假如咱们把这部份能量采集起来称重,它其实也是有品质的。


    那这和食盐溶解水有甚么瓜葛呢?
    试想一下,假如外界温度是100度,而全部零碎是20度的,假如和外界是隔离的还好,但若是不隔离的,有能量替换的,之后室温就会影响零碎的温度,使得全部零碎的温度回升,也就是说,零碎排汇了得多外界的能量,经过质能等价瓜葛,咱们就很容易患到这么一个后果:
    外界温度大于零碎温度,那末品质就回升了。一样的情理,假如外界的温度是低于全部零碎的温度,好比,外界温度是公开30度,而零碎温度仍是20度,那末零碎其实会不停地向外辐射能量,也就是损失了能量,按照品质等价瓜葛,咱们就很容易患到这么一个后果:
    外界温度小于零碎温度,那末品质就降落了。


    因此,这里咱们要粗浅了解品质和能量的瓜葛,之所以咱们平时无奈了解这个观点,是由于它在微观低速的世界中体现出来的差别极为小,毕竟有m=E/c^2,任何的能质变化都要除以一个c^2,这可是要除以9*10^16,所以体当初品质的差别经常比咱们使用的仪器误差还要小的,所以,咱们基本感触不到。
    物理学家是很喜爱玩“一致”的,他们有个大大梦想是大一统实践,把一切的实践用一个实践一致起来。而在物理学史上能跻身其三的迷信家都完成了部份一致,
    牛顿一致了天上和公开的物理学法则,让咱们知道天上和公开用的是一套实践;


    麦克斯韦一致了“电”和“磁”,让咱们知道电和磁是一回事;


    爱因斯坦一致了“时间”和“空间”,让咱们知道时间和空间并立起来斟酌,历时空这个词来替代,同时,爱因斯坦还一致了“品质”和“能量”,让咱们知道品质和能量实际上是一回事。


    实际上,关于品质的了解在粒子物理学规范模型又产生了一系列的变动,但这其实不影响质能等价,它反倒是关于质能等价的进一步应用。


    总结
    最初,咱们来总结一下,
    假如零碎和外界没有任何物资和能量的替换,那末按照品质守恒,品质不会产生改动;(溶解度问题其实不会对零碎先后品质形成影响。)假如外界和零碎有物资和能量的替换,假如外界的温度大于零碎温度,那末零碎的品质会减少。假如外界和零碎有物资和能量的替换,假如外界的温度小于零碎温度,那末零碎的品质会减小。

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