Cùng THPT Ngô Thì Nhậm tìm hiểu 1g muối hòa tan trong 1g nước, tại sao tổng khối lượng không phải là 2g?
Xét bài toán theo bốn chiều thông thường, tổng khối lượng cuối cùng của một cân muối hòa tan trong một cân nước là bao nhiêu?
Đây không phải là một bài toán 1 + 1 bằng 2 rất đơn giản sao?
Tuy nhiên, thực tế không phải vậy. Một câu hỏi đơn giản như vậy nhưng lại ẩn chứa một bí ẩn khổng lồ, và thậm chí có thể liên quan đến bí ẩn cơ bản nhất của vũ trụ, liên quan đến một lý thuyết cốt lõi do Einstein đề xuất: khối lượng là năng lượng.
Bạn đang xem: 1g muối hòa tan trong 1g nước, tại sao tổng khối lượng không phải là 2g?
Nó cũng sẽ giải thích cho bạn tại sao một gam muối được hòa tan trong một gam nước, và tổng trọng lượng cuối cùng không phải là 2 gam.
Để phân tích vấn đề đơn giản này, chúng ta phải đưa ra một số khái niệm: định luật bảo toàn khối lượng (nghĩa là khi bất kỳ vật chất nào trong vũ trụ phản ứng, tổng khối lượng trước phản ứng bằng tổng khối lượng sau phản ứng), nếu có giảm tổng trọng lượng, điều này có nghĩa là có thứ gì đó đang thoát ra theo cách vô hình. Còn nếu có tổng trọng lượng tăng lên, điều đó có nghĩa là có thứ gì đó đang hấp thụ thứ khác.
Khi một gam muối hòa tan trong một gam nước, hai trường hợp có thể xảy ra:
- 1. Một lượng muối + một lượng nước = 2 lượng nước muối
- 2. Một catty (một đơn vị đo khối lượng cổ) của muối + một catty của nước = n catty của nước muối + △ E (ở đây △ E là sự thay đổi của năng lượng hoặc sự thay đổi của vật chất)
Nếu công thức 1 được thiết lập, các điều kiện cần phải được đáp ứng là rất khắc nghiệt, và phải có được 2 catty nước muối trong một môi trường kín và đoạn nhiệt. Hiện tượng ở phương trình 2 thông thường chỉ xảy ra trong các thí nghiệm.
Kết hợp với hiệu ứng tăng khối lượng trong thuyết tương đối hẹp của Einstein, khi phân tử chuyển động dữ dội, động năng của phân tử càng lớn thì khối lượng tương đối của nó càng lớn, phân tử chuyển động càng mạnh thì động năng càng lớn và tương đối. Khối lượng như nhau cũng sẽ dẫn đến nhiệt độ cao hơn Nói cách khác, thuyết tương đối hẹp của Einstein nhấn mạnh rằng bản chất của khối lượng và năng lượng là như nhau.
Vì bản chất của khối lượng và năng lượng là như nhau, nên khi có các hiện tượng giao thoa khác trong quá trình hòa tan muối vào nước, thì tổng khối lượng cuối cùng sẽ không bằng 2 catốt (một điện cực vật lý mà từ đó dòng điện rời khỏi một thiết bị điện phân cực). Ví dụ, nếu nhiệt độ phòng thay đổi 1°C, sự thay đổi nhiệt độ cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng.
Tất nhiên, trong cuộc sống thực, chúng ta không quan tâm đến những luật nâng cao đó và những thứ tương tự, chúng ta chỉ giả sử rằng kết quả là Phương trình 1. Nhưng các nhà khoa học đang nghiên cứu nitpicking (mô tả hành động chú ý quá nhiều vào chi tiết không quan trọng), và bất kỳ ảnh hưởng tinh vi nào có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của thí nghiệm, vì vậy người ta nói rằng từ câu hỏi đơn giản về một gam muối hòa tan trong một gam nước, nó cũng có thể dẫn đến bí ẩn cơ bản nhất của vũ trụ.
Câu hỏi đơn giản về việc 1 + 1 có bằng 2 hay không khi được giải thích bằng phương trình khối lượng-năng lượng của Einstein E / m = c ^ 2 là như vậy.
Đăng bởi: THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Tổng hợp
