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煤炭烧完质量减少一半(煤燃烧后剩余残渣的质量减轻了)

hacker2022-07-11 19:02:32分类1358
本文目录一览:1、煤炭挖出来烧掉,地球的总质量会变少吗?2、

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煤炭挖出来烧掉,地球的总质量会变少吗?

自从爱因斯坦告诉人类质量和能量可以互相转化后就有人担心核武器和核反应堆会源源不断消耗地球质量从而让地球变轻

这种想法其实并不科学,因为质能方程E=MC?虽然阐明了质量和能量的关系,但人类目前只能在原子核层面实现小规模的能量释放,也就是核裂变与核聚变,而核裂变的质能转化率只有0.08%核聚变质能转化率也才0.7%,因此人类的核武器与核反应堆消耗的地球质量是及其有限的。

早在初中化学课上老师就告诉我们“化学反应前后质量守恒”,但根据质能相当原理“任何反应只要有能量放出,那么质量必然减小”,在这一刻似乎质量守恒和质能相当发生了矛盾,那么究竟谁对谁错呢?

严格答案是“质能相当”对“质量守恒”错

但由于煤炭燃烧属于分子层面的化学反应,并不设计原子以及原子核层面,因此煤炭燃烧前后发生的质量亏损是很难测量出来的,所以“质量守恒”如今仍然是化学的重要理论。

事实上从1798年卡文迪许通过扭秤实验测定引力常数进而得出地球质量为“60万亿亿吨”到现在地球总质量其实并没有什么大的变化。人类消耗化石资源也罢进行核试验也罢,所消耗的质量甚至还比不上地球大气逃逸质量的千分之一。

在地球大气最外侧的“外逸层”中,由于大气分子受太阳辐射影响而运动极快且受到地球引力影响极弱,所以每年都会有数十吨大气挣脱地球逃到外太空。

但考虑到每年地球上都会被很多微陨石撞击,偶尔还会被“大”陨石撞击,而这些天外来客的质量恰好补充了地球大气逃逸的质量,所以地球质量并不会发生太大波动。

10斤煤燃烧后就剩下了3斤煤渣,丢失的那些质量究竟去哪了?

煤主要由碳组成,但也含有氢气、氧气、氮气和硫磺。煤的燃烧本质上是煤中的有机物和空气中的氧气之间的REDOX反应。经过反应(燃烧),碳与氧气结合形成二氧化碳,氢与氧气结合形成水蒸气,氮与氧气结合形成气态的氧化氮,硫与氧气结合形成气态的二氧化硫。这些气体随后被释放到大气中,使固体看起来质量更小。参与反应的煤和氧气的质量之和等于最终产生的灰和气体的质量之和。在反应前后,原子的数量既不增加也不减少,总质量是保守的。

只是当你制造大量的气体时,你会失去固体的质量。煤中的有机物是一种复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷组成,碳、氢和氧之和占有机物的95%以上。无机煤也含有少量的碳、氢、氧、硫和其他元素。碳是煤中最重要的成分,其含量随着煤化程度的提高而增加。泥炭的碳含量为50% ~ 60%,褐煤为60% ~ 70%,烟煤为74% ~ 92%,无烟煤为90% ~ 98%。

硫磺是煤炭中最有害的化学物质。煤炭燃烧时,硫会产生SO2,腐蚀金属设备并污染环境。煤炭中的硫含量可分为五个等级:高硫煤,超过4%;富硫煤,2.5% ~ 4%;中硫煤,1.5% ~ 2.5%;低硫煤,1.0% ~ 1.5%;极低硫煤,小于或等于1%。煤中的硫可分为有机硫和无机硫两类。有机物燃烧后,足以作为气体释放到空气中。因此,在制煤时,必须将一定比例的泥浆混合成一定形状。

这就是好的煤经过燃烧后变成黄色,而且非常蓬松,是煤里面燃烧后,变成气体逸散到空气中,留下的土壤残留物。当煤被燃烧时,它与空气中的氧气反应,产生二氧化碳,这也是一种气体。煤的质量减少到无法燃烧或难以燃烧的残渣。

把地球里的煤炭挖出来烧掉,地球的总质量会变少吗?

煤炭是一种碳氢化合物,它被人类燃烧使用过后就会变成三种物质,分别是雨水,煤渣和二氧化氢,这三种物质有无形和有形两种,无形的就是肉眼看不见,有形的就是肉眼可以看得见的。比如,雨水和煤渣就是可以看见的,水还可以利用来发电,继续循环使用,而二氧化碳是一种气体,无色无味,散发在空气中,就直接被植物给吸收,变成有机物,所以肉眼是看不见。

如果把地球里的煤炭挖出来烧掉,地球的总质量是不是会变少了呢 按照传统理论《能量守恒定律》来说,虽然把煤烧掉了,但是地球上的物质总量并没有少,所以地球的总质量是不会减轻的。 目前依靠人造地球卫星围绕地球转动时的数据计算地球的质量是一种常用的方法,用这种办法计算出的地球质量是包括地球大气层质量在内的。

如果大气也算入总质量,那么问题比较简单。煤炭即便燃烧完,地球(连同大气)的总质量还是守恒的。 这样认为也是错误的,卫星能检测到地面上的不同事物,就是检测到每个事物的热辐射完成任务的,一个人的热辐射都能上空数百千米的地方检测到,那么煤炭剧烈燃烧的热辐射、光辐射,肯定都会逃逸出地球。

如果不计大气的质量,那么,比较现实的情况应该是地球本身的质量会在煤炭集中燃烧的初期大量减少。 但是很快巨量的二氧化碳又会跟水结合,被海洋吸收,毕竟地球表面大部分都是海洋,降水会很快溶解过滤空气中的二氧化碳,迅速降低海洋的ph值。而且大量的二氧化碳还会跟碳酸盐结合,形成碳酸氢盐,并随水分流入海洋。但这个过程比较慢,毕竟地球上的植物经过数亿年,才形成了这么多的煤炭。一次性燃烧完,要让植物再把它们固定下来,可不是一两年的事情。 所以煤炭燃烧后地球的总质量一定会减少的。

物质不会消失对吗?但10斤煤燃烧后大概只剩1斤灰,那9斤物质去哪里了?

烧煤的时候投入大量多煤块,最后只剩下了煤渣, 氢、氧、碳是构成煤炭有机质的主体,含量超过95%。

在化学课上我们也学过化学方程式,在方程式的两端物质质量是相等的。煤燃烧的本质是氧化反应,也就是化学反应,这个过程中有化学键的断开和重建,没有原子核的分裂聚合。所以消失的9斤煤,肯定不是变换成了能量,而是转移到另一种物质,以另外一种形式的物质存在。

还记得能量守恒定律吗?

能量不会无缘无故产生和消失,它只能从一个物体转移到另一个物体或者从一种形式转化为另一种形式,在转化或转移过程中总量是保持不变。这就说明了物质不会消失。

煤的主要成分为碳,还包含氢、氧、氮和硫等元素。

煤的燃烧,本质上就是煤炭中的有机物与空气中的氧气发生了氧化还原反应。反应过程中,碳会与氧气结合形成二氧化碳,氢会与氧气结合成水蒸气,氮会与氧气结合成气态的氮氧化物,硫会与氧气结合成气态的二氧化硫。

这就说明了煤炭燃烧大部分会形成气体,从而才剩下一斤灰,剩下的“灰”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣,主要是来自煤炭中不可燃烧的矿物质。所以煤碳燃烧是守恒的,反应物等于最终产生的灰和气体的质量之和。

根据爱因斯坦的质能方程,E=mc^2,反应后质量总和其实会变小。

煤炭在燃烧过程中,会产生大量的能量。只要有能量的产生,必然会有质量的损失,因为能量和质量是等价的,只是这种能量都是化学能,释放的其实并不多。

质能方程中的光速平方是一个数值极大的转换因子,这会使得质量变化极小,小到可以忽略不计,所以大致上还是守恒的。

把地球里的煤炭挖出来烧掉,地球的总质量是不是会变少了呢?

自从爱因斯坦告诉人类质量和能量可以互相转化后就有人担心核武器和核反应堆会源源不断消耗地球质量从而让地球变轻

这种想法其实并不科学,因为质能方程E=MC?虽然阐明了质量和能量的关系,但人类目前只能在原子核层面实现小规模的能量释放,也就是核裂变与核聚变,而核裂变的质能转化率只有0.08%核聚变质能转化率也才0.7%,因此人类的核武器与核反应堆消耗的地球质量是及其有限的。

早在初中化学课上老师就告诉我们“化学反应前后质量守恒”,但根据质能相当原理“任何反应只要有能量放出,那么质量必然减小”,在这一刻似乎质量守恒和质能相当发生了矛盾,那么究竟谁对谁错呢?

严格答案是“质能相当”对“质量守恒”错

但由于煤炭燃烧属于分子层面的化学反应,并不设计原子以及原子核层面,因此煤炭燃烧前后发生的质量亏损是很难测量出来的,所以“质量守恒”如今仍然是化学的重要理论。

事实上从1798年卡文迪许通过扭秤实验测定引力常数进而得出地球质量为“60万亿亿吨”到现在地球总质量其实并没有什么大的变化。人类消耗化石资源也罢进行核试验也罢,所消耗的质量甚至还比不上地球大气逃逸质量的千分之一。

在地球大气最外侧的“外逸层”中,由于大气分子受太阳辐射影响而运动极快且受到地球引力影响极弱,所以每年都会有数十吨大气挣脱地球逃到外太空。

但考虑到每年地球上都会被很多微陨石撞击,偶尔还会被“大”陨石撞击,而这些天外来客的质量恰好补充了地球大气逃逸的质量,所以地球质量并不会发生太大波动。

地球所有的煤炭都被烧掉,地球的总质量会有变化吗?

煤炭,人类生活中再熟悉不过的一种能源了,尤其是我国北方,每年冬天都会通过烧煤来进行供暖。那么,煤炭究竟是什么呢?通过科学家们的介绍,我们知道碳氢化合物就是我们常说的煤炭,并且煤炭在被燃烧以后,会转变成三种不同的物质,分别是雨水、二氧化碳和煤渣。这三种物质2种有形,1种无形,所谓的无形,就是我们用眼睛根本就看不到,那么,哪些物质是有形的呢?答案当然是雨水和煤渣。

首先说雨水,我们都知道雨水落在地球表面形成大海、湖泊、江河等,而水资源不仅可以用来发电,还可以循环利用。那么无形的二氧化碳呢?作为一种无色无味的气体,在煤炭燃烧之后它就会立刻散发到空气里,并且被植物吸收,成为有机物。

我们都知道地球的地下埋着很多的煤炭,那么如果我们将地球上所有的煤炭资源都挖出来烧掉,地球的总质量是不是也会相应的减少呢?按照我们所学过的《能量守恒定律》,虽然煤炭都被挖出来烧掉了,但是煤炭在燃烧的过程中转化成了三种物质,因为这三种物质都在地球之上,所以虽然看起来煤炭的确都没有了,但是地球上的总质量是并没有减少的。

那么,这个数据是如何计算出来的呢?通过哪些围绕地球不断运转的人造地球卫星,时刻监视着地球大气层之内所有物质的总质量,因为地球的大气层也算作地球总质量的一份子,所以煤炭燃烧完都转化成了其它物质,所以按照能量守恒定律,丝毫都没有得到任何的损失。不过,对于这个观点,不少科研人员都持反对意见。

这是因为当煤炭发生剧烈燃烧后,所产生的的热辐射和光辐射,多多少少都会有一些离开地球的,那么,相应的质量就会减少,而不是一点都不变。那么,如果我们不考虑地球大气层的质量,当煤炭燃烧的时候,总质量会减少吗?一些科研人员认为在煤炭将燃烧的初期阶段,地球上的总质量实惠大幅度减少的,不过很快,这些煤炭燃烧后所产生的二氧化碳就会与水结合,并且迅速的被海洋所吸收。

因为地球昂70%的面积都是海水,所以,当这些二氧化碳进入海洋之后,海水的PH值就会迅速的降低,并且因为大量的二氧化碳与海水中的碳酸盐结合了,所以新的物质碳酸氢盐就会产生,并且很快沉淀下来,形成很多的岩石。于是这些被燃烧殆尽的煤炭又以新的形态重新地球地下,并且随着时间的推移重新变成煤炭。

不过,这个过程是相当漫长的,至少需要上亿年的时间,所以,相对来说当煤炭集中燃烧的时候,地球上的总质量也还是会相应减少的。对此,大家有啥看法?大家同意哪一种观点?

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评论列表

  • 鸠骨萌懂(2022-07-11 21:58:04)回复取消回复

    变化吗?煤炭,人类生活中再熟悉不过的一种能源了,尤其是我国北方,每年冬天都会通过烧煤来进行供暖。那么,煤炭究竟是什么呢?通过科学家们的介绍,我们知道碳氢化合物就是我们

  • 寻妄又怨(2022-07-11 23:37:54)回复取消回复

    、江河等,而水资源不仅可以用来发电,还可以循环利用。那么无形的二氧化碳呢?作为一种无色无味的气体,在煤炭燃烧之后它就会立刻散发到空气里,并且被植物吸收,成为有机物。我们都知道地球的

  • 瑰颈痴子(2022-07-11 19:32:57)回复取消回复

    于最终产生的灰和气体的质量之和。根据爱因斯坦的质能方程,E=mc^2,反应后质量总和其实会变小。煤炭在燃烧过程中,会产生大量的能量。只要有能量的产生,必然会有质量的损失,因为能量和质量是等价的,只是这种能量都是化学能,释放的其实并不多。质能方程中的光速平方是一

  • 北槐树雾(2022-07-12 03:55:16)回复取消回复

    地下,并且随着时间的推移重新变成煤炭。不过,这个过程是相当漫长的,至少需要上亿年的时间,所以,相对来说当煤炭集中燃烧的时候,地球上的总质量也还是会相应减少的。对此,大家有啥看法?大家同意哪一种观