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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司空見慣的過程，但要說其過程可能大家都有點糊涂，要說清楚過程，必須先來了解下木材的成分，因為燃燒就是一個劇烈的化學反應(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，最終都是有碳氫氧元素組成三者比例為：
燃燒過程：木材在受熱時將會產(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氣體，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。 碳完全燃燒時生成二氧化碳，不完全燃燒時則生成一氧化碳，木材在燃燒過程中會內(nèi)焰因氧氣不充分生成一氧化碳，等氣體跑到外焰時將會參與燃燒！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，當然還有飛灰在燃燒過程中飄走了！ 化學法應(yīng)中的質(zhì)量守恒木材燃燒是化學變化過程，所有物質(zhì)前后并不會發(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，而且在這個過程中氧氣參與進來了，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！其實在一個封閉系統(tǒng)中燃燒，質(zhì)量前后是不會變化的，這就是化學反應(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為，因為大家都發(fā)現(xiàn)可燃物燃燒之后都變輕了，所以認為可燃物因為含有燃素，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)生改變的燃燒時間進入二十世紀初，愛因斯坦發(fā)表了《論動體的電動力學》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)成狹義相對論的核心，而后者則是著名的質(zhì)能等價方程！ 很多朋友以質(zhì)能方程是愛因斯坦發(fā)現(xiàn)為由，認為他在原子彈和氫彈上做出決定性的貢獻，但其實愛因斯坦和核彈只有半毛錢關(guān)系！不過質(zhì)能等價方程完全可以計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！ 當然上述過程指的是原子核內(nèi)部的過程，但其實請不要忽略的一個結(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，即便它是一個化學過程，只是化學反應(yīng)產(chǎn)生的這點質(zhì)量變化實在是太可憐了，甚至沒有任何一個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： 1千克標準煤：29260000焦耳 100噸為：2926000000000焦耳 那么質(zhì)量虧損為：0.00325克 估計得找個很精確的天平才能測得100噸煤燒掉后的質(zhì)量虧損。 所以這個質(zhì)量損失可以忽略不計，化學反應(yīng)前后質(zhì)量守恒也只有吹毛求疵的時候，或者跟人家撕逼的時候拿出來顯擺一下，實際操作是不可想象的。 |
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