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一噸木頭燒成炭還是不少的，但如果任其燒盡那么就只剩下一小堆灰燼，剩下的物質(zhì)就不多了，而煤炭的狀況也類似，熱值高的煤炭灰分比例比較低，熱值低的煤炭灰分比較高，灰分從10%-40%甚至更高。那么問題來了，剩下的那些物質(zhì)去哪了呢？ 木材的燃燒過程木材燃燒是一個(gè)司空見慣的過程，但要說其過程可能大家都有點(diǎn)糊涂，要說清楚過程，必須先來了解下木材的成分，因?yàn)槿紵褪且粋€(gè)劇烈的化學(xué)反應(yīng)過程，木材的成分與之關(guān)系非常大！  木材的主要成分是纖維素，它是一種多糖，是植物細(xì)胞壁的主要結(jié)構(gòu)成分，與半纖維素和果膠以及木質(zhì)素結(jié)合在一起，構(gòu)成了不同品質(zhì)的木材，人體腸道內(nèi)不含纖維素酶，因此即使人吃了木頭也不能消化，但很多以木材為食的白蟻或者蛀蟲有，所以它們能以木材為食！但無論這些纖維素或者半纖維素與果膠比例有多少差別，最終都是有碳?xì)溲踉亟M成三者比例為：
燃燒過程：木材在受熱時(shí)將會(huì)產(chǎn)生裂解反應(yīng)，200℃主要生成形式是二氧化碳和水蒸氣以及甲酸乙酸以及各種易燃?xì)怏w，在200～280℃產(chǎn)生少量水汽及一氧化碳，在280～500℃，產(chǎn)生可燃蒸氣及顆粒；在500℃以上則主要是碳。 碳完全燃燒時(shí)生成二氧化碳，不完全燃燒時(shí)則生成一氧化碳，木材在燃燒過程中會(huì)內(nèi)焰因氧氣不充分生成一氧化碳，等氣體跑到外焰時(shí)將會(huì)參與燃燒！二氧化碳和一氧化碳和水蒸氣將通過燃燒過程排入大氣，其他不可燃燒的礦物質(zhì)等將遺留形成灰燼！ 木材中的灰分比例大都不超過1%，草料類的灰分比稍高大約2%左右！一噸木材燃燒大約只留下10千克灰分，當(dāng)然還有飛灰在燃燒過程中飄走了！ 化學(xué)法應(yīng)中的質(zhì)量守恒木材燃燒是化學(xué)變化過程，所有物質(zhì)前后并不會(huì)發(fā)生改變，僅有的只是它們之前不同元素的組合方式發(fā)生了改變，而且在這個(gè)過程中氧氣參與進(jìn)來了，因此木材燃燒總的質(zhì)量是增加的，但氧氣加入后的燃燒反應(yīng)生成大量二氧化碳和一氧化碳等這些氣體，隨風(fēng)就不見了，留下一堆灰燼，給我們的感覺就是木材燃燒之后有質(zhì)量不見了！其實(shí)在一個(gè)封閉系統(tǒng)中燃燒，質(zhì)量前后是不會(huì)變化的，這就是化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒。 曾經(jīng)歷史上出現(xiàn)過的燃素說并不是這樣認(rèn)為，因?yàn)榇蠹叶及l(fā)現(xiàn)可燃物燃燒之后都變輕了，所以認(rèn)為可燃物因?yàn)楹腥妓?，燃燒過程釋放了燃素所以質(zhì)量變輕了！但拉瓦錫在鎂的燃燒過程中發(fā)現(xiàn)，燃燒后的氧化鎂質(zhì)量不減反增，所以燃素說就此破產(chǎn)了！ 化學(xué)反應(yīng)質(zhì)量守恒就是由此發(fā)展演化出來的。 質(zhì)量發(fā)生改變的燃燒時(shí)間進(jìn)入二十世紀(jì)初，愛因斯坦發(fā)表了《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》的第二天接著發(fā)表了《物體的慣性和它所含的能量有關(guān)嗎？》，前后兩篇論文構(gòu)成狹義相對(duì)論的核心，而后者則是著名的質(zhì)能等價(jià)方程！ 很多朋友以質(zhì)能方程是愛因斯坦發(fā)現(xiàn)為由，認(rèn)為他在原子彈和氫彈上做出決定性的貢獻(xiàn)，但其實(shí)愛因斯坦和核彈只有半毛錢關(guān)系！不過質(zhì)能等價(jià)方程完全可以計(jì)算裂變和聚變過程中產(chǎn)生的質(zhì)量虧損，以及過程中所釋放出的巨大能量！ 當(dāng)然上述過程指的是原子核內(nèi)部的過程，但其實(shí)請(qǐng)不要忽略的一個(gè)結(jié)果就是，所有在有能量發(fā)生的過程都將伴隨著質(zhì)量變化，即便它是一個(gè)化學(xué)過程，只是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的這點(diǎn)質(zhì)量變化實(shí)在是太可憐了，甚至沒有任何一個(gè)天平可以稱出來你家今年冬天取暖燒掉的煤有多少質(zhì)量虧損，但卻已經(jīng)可以讓你冬天在家里光著膀子橫著走了！ 比如100噸煤燃燒產(chǎn)生的質(zhì)量虧損： 1千克標(biāo)準(zhǔn)煤：29260000焦耳 100噸為：2926000000000焦耳 那么質(zhì)量虧損為：0.00325克 估計(jì)得找個(gè)很精確的天平才能測得100噸煤燒掉后的質(zhì)量虧損。 所以這個(gè)質(zhì)量損失可以忽略不計(jì)，化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒也只有吹毛求疵的時(shí)候，或者跟人家撕逼的時(shí)候拿出來顯擺一下，實(shí)際操作是不可想象的。 |
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