一斤木頭燃燒後,只剩下不到一兩的灰,還有9兩的物質哪去了

2020-12-23 奇點先驅

筆者-小文

燃燒是人類最早接觸到的化學反應現象,人類對火的應用最早可以追溯到180萬年前,火的出現改善了人們的生活質量,也帶領人類由原始社會走向文明社會,可以說是人類發展史上一個重要的轉折點。

但只要我們仔細觀察,就會發現,幾乎所有物質燃燒之後都會出現虧損,而木頭的變化就是最明顯的,一斤木頭燃燒之後剩下的物質通常不足9兩,那麼,被消耗的物質又去了哪裡呢?

想弄清楚這個問題,首先我們要知道木頭的成分都有哪些,燃燒反應又是如何發生的,實際上,看似構造簡單的木頭中包含了多種物質。

木頭是一種有機物,它的主要成分是木質素、纖維素及半纖維素,此外,從化學的角度上看,木頭的構成元素包含了碳、氫、氧,而剩下的少量元素則是氮、硫、氯、矽、磷。

木頭燃燒的本質就是木頭中碳、氫、氧等元素發生化學反應的過程,其中,碳反應後會生成二氧化碳、一氧化碳,而氫則會變成看不見的水蒸氣,剩餘的元素比如氮、硫等等則會形成氧化物,需要注意的是,這些物質都是會汙染空氣的,且都是以氣體的形式出現。

而就人類的角度看來,木頭雖然一直在反應生成別的物質,但由於我們肉眼無法看見,因此才會默認木頭燃燒後物質莫名地消失了。

如果我們具備一個特殊的容器,既可以保證容器內擁有充足的氧氣,又能滿足木頭的燃燒條件的話,在一斤木頭燃燒後,你會發現它最終的質量和原來的相差無幾。

但木頭仍然會有損耗,那麼其中一部分質量又跑到哪裡去了呢?其實,這個問題還涉及到愛因斯坦的質能方程式。

在1905年,愛因斯坦提出狹義相對論後,將時間和空間統一在了一起,而在質能方程式E=mc^2中,他又把質量和熱量和能量統一了,或者我們可以說質量和能量是不能被獨立開來的。

而物質燃燒的過程其實就是釋放能量的過程,這就是為什麼站在火爐邊我們會感受到熱量,人們可以利用火將食物烤熟的原因。

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