1斤木头燃烧后只剩下不到1两的灰,还有9两多的物质哪去了?

2022-05-19 10:48发布

1斤木头燃烧后只剩下不到1两的灰,还有9两多的物质哪去了?人类最伟大的成就是发现并学会了用火,从远古人用自然界的火种煮熟食物,驱赶野兽,到现代社会用火驱动汽车
10条回答
1楼 · 2022-05-19 11:42.采纳回答

虽然不是什么的专业人士专科证明,但是依然可以好奇新鲜的回答疑惑问题。

木头就好物质,物质基础可燃烧条件有,可燃物,氧气O2,着火点高温。火是看得见摸不着什么的化学变化新物产生现象。使用火是从古代智人钻木取火,砸石燧石时发现了火苗新现象,后来经过慢历程中形成了成熟使用自然物质基础发生取火方式来煮烧食物吃改善了食物生食引起疾病风险疾病预防有效的自然习惯自然给矛启发。

木头是属于固体质量性质阴性,木头质量成分内含有什么物质目前所知的有,纤维素占多,木质素占最多,树脂肪油占多,微量元素,水分占最多重量,矿物质铁钙锌铜钠镁铝硅碘硒等,组成整个树木构造成形化,营养成分充值增吸收不断使变化质量坚固壮实。木头自然基础的组成能量积累。

我们生活使用木材作用已经是五花八门了,离不开木材使用在生活中生出各种各样造化物品。木材可能最环保节约的物质使用了可再生资源循环。这是大自然的神奇之处。神奇只是还没有理解认识原因的未知数其理见证。

木头燃烧变成了木灰发生了化学质量变化,由实重质变成虚脱轻质。变成另一个物质解释放能量。湿木成干木是物理变化,干木成木灰是化学反应变化了,生活中木炭是两个都有变化。

为什么木头燃烧后质量由重变轻了,质量去那里了吗。这种从变化转化论述吧。燃烧就是化学变化,很多物质的量发生了能量释放升天了把质量更加放大密度去细分化。木头燃烧过程中常见的现象,有烟气油脂,有热量辐射,有水分蒸发掉,有阴燃烛火亮,明火中有高速运作高温使可燃物质被变化掉,产生了明火气体,密度也增小变轻质量物质。和看不见的各种质子吧。升空去了。剩下的木灰是实质的另一种实物质了。应该说是升值化掉了。物质变化掉了依然还是存在不同而已。

自然界中任何的物质都有基本相同物质同性同存在,水是自然中目前发现最丰富最多的水分,植物动物空中云土壤都有它存在。矿物质也是在各种物体都有同存。单纯属性的也有都是自然造化神奇。宝石啊稀有金属比较纯真的。

2楼-- · 2022-05-19 11:27

1斤木头燃烧后只剩下不到1两的灰,还有9两多的物质哪去了?这并不符合我们所知的守恒定律啊,到底是怎么回事呢?

首先,我们先了解一下燃烧是什么,燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟的现象。而且,燃烧的充分条件有三个,分别是:1.一定浓度的可燃物,2.一定的含氧量,3.一定的着火能量。

木头的燃烧,其实就是木头与氧气发生的反应,木头是可燃物,氧气是氧化剂。但木头中不是所有的物质都是能燃烧的,木头中能燃烧的其他就是一些碳、氢和氧的化合物,在燃烧过程中变成了二氧化碳和水,水也是以水蒸汽的形式存在,所以都消散在空气中了。

而不能燃烧的就是一些无机物,如:钾、钙、镁等等,这些就会在燃烧过程中变成相关的化合物留了下来,就是我们看到的灰的主要成分。所以,有些人拿这些灰去种植东西,其实就是给植物补充无机盐。

说到这里应该能理解了吧?剩下的1两灰,就是不能燃烧的物质,而消失的那9两已经变成了二氧化碳、水蒸汽等等,当然燃烧发出的光和热是也需要能量的,这些能量也是从这些消失的物质中来的。

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3楼-- · 2022-05-19 11:28

简单回答:以我们肉眼看不见的方式消失了!

我们都知道,燃烧是一种化学反应,通常指的是与氧气的化学反应(当然也并非一定是氧气),木头的主要成分是纤维,还有水分及少量矿物质等。

木头燃烧后的成分大部分是二氧化碳和水分,燃烧不充分时会产生一氧化碳,而我们看到的燃烧剩下的灰烬就是由无法燃烧的矿物质组成的。

无论是二氧化碳,一氧化碳还是水蒸气,我们都很难用肉眼直接看到,都随风飘走了。同时飘走的还有能量,这种能量我们能直接感受到,燃烧的热量。

所以,到这里很明显了,还有9两多的物质哪里去了?

转化为我们肉眼看不见的物质和能量了。而正是因为我们肉眼看不见,感觉上好像就是“凭空消失”了一样!

事实上,物质和能量不可能凭空消失,严格来讲“能量不灭”,万物的本质不是质量,而是能量。

爱因斯坦的质能方程告诉我们,质量和能量其实是一回事情,而能量才是最根本的,质量只是能量的另一种表现形式。

通俗理解,能量的聚合就形成了质量,而质量的离散就形成了能量。

所以,无论木头如何燃烧,如何改变,它的本质是不变的,也就是能量!

4楼-- · 2022-05-19 11:37

大实话:这就是物质和能量之间的一个简单转化。

这种话题其实给人感觉是大家都懂,但,又说不上来具体怎么回事。

这里,我就通俗易懂地跟各位观众姥爷说一下物质和能量转化那些事。

首先,咱得先有一个前提认知,那就是地球上一切的能量都来源于太阳能。

比如说,一颗苹果树要想结苹果,那就必须晒太阳,树干、树叶、果实这些你都可以理解为是太阳能转化过来的。

那太阳能又是啥呢?你可以简单理解为“热”。也就是说,你可以理解为木头把太阳能这种“热能”以木头的形式存储起来了。

那既然这些热能可以转化成“木头”的形式,那自然是可以重新转化成热能的形式的。

而木头的燃烧你就可以理解为是木头这种物质到热能的转变,具体感觉就是我们烧火的时候也会感觉到热。

那么,问题来了,既然都是太阳能,那为啥木头燃烧后不是全部转化成热能释放,而是还剩下有“灰”呢?

这就是反映过程的问题了,理论上来说,我们在地球上所见到的任何物质都是可以完全变成看不见摸不着的“热能”的,但是,他们需要的转化条件是不一样的。

比如说你用打火机就可以把木头点燃,但是,你要想把一块铁点燃,那就得上万度的高温。同理,木头之所以会燃烧后身下灰,主要就是燃烧条件的局限,简单来说就是温度太低,不足以让这些灰也烧掉。

这就好比是我们吃东西,你吃一斤粮食,总会有一些废料被排除体内,这些废料就是人不能吸收的东西,但是类,这些废料中又有一些东西可以被猪消化吸收,猪消化吸收不了的又会被猪排出,然后被细菌,微生物消化吸收,最后被植物当做肥料重新转化成物质,然后完成一次物质——能量——物质的循环。

所以,问题中的所谓的9两多的物质去哪儿了,你就可以理解为被环境以热能的形式消化吸收了,这些灰就是环境短时间内消化吸收不了的废料,不过,最后还是会被植物当成是废料消化吸收掉,这就是两个反应过程了。

因此,总结来说就一句话,任何物质都会被完全反应变成“热能”,只是说反应受条件限制所以我们看到的现象就不同,具体一点就是:有的你可以直接感觉到热,有的你看到变成烟,有的你看到变成了灰,有的你看到了光。

有理有据,实话实说,关注:大实话。让我们一起用理性的视角看世界。

人渣啸西风 天下之尊 奥辉
5楼-- · 2022-05-19 11:38

1斤木头燃烧后只剩下不到1两的灰,还有的约9两中包含水、碳和其他可燃物。碳和其他可燃物在燃烧中与空气中的氧化合,生成二氧化碳和其他气体,进入到地球的大气层中去了;水也在燃烧的高温中气化成水蒸气进入到地球的大气层中去了。

林哥百谈 晴天财经阁 区块
6楼-- · 2022-05-19 11:38

植物均是碳水化合物,燃烧实际上是脱水脱碳放热化学反应,所以被燃烧的物质被转化为二氧化碳、一氧化碳丶水蒸气、氢气和及少数的其它气体。余下的灰是加热过程中未气化分解的微量氮磷钾镁铝钙等微量元素,所以其可还原土地做植物肥料,因经经过高温没有任何病虫害。

7楼-- · 2022-05-19 11:40

1斤木头燃烧后只剩下不到1两的灰,还有9两多的物质哪去了?

人类最伟大的成就是发现并学会了用火,从远古人用自然界的火种煮熟食物,驱赶野兽,到现代社会用火驱动汽车与飞机,甚至飞向宇宙的火箭仍然在用火!

尽管火那么普遍使用,但吃瓜群众却有一个挥之不去的问题,火是一种神奇的现象,煤炭用火烧过之后就剩下了一丢丢物质,木头烧完之后的灰烬一阵风就消失了,而汽油居然连灰烬都没有,说好的质量守恒呢?那些物质都去哪了?

从燃素说到氧化反应

17世纪的炼金术士们也很想知道这神奇的燃烧到底是怎么回事,而此时正是一个从炼金术向化学科学转变的年代,当时的炼金术界大佬们都很认同德国医生贝歇尔提出燃素说,燃烧就是易燃元素放出了燃素!确实这非常有道理,因为当时能找到的物质,燃烧后质量都变轻了,甚至有的消失不见,真的好有道理,居然无言以对!

到了十八世纪,有一位不信邪的法国著名化学家拉瓦锡,没错那会已经从炼金术发展到了化学!他在1784年重做波义尔的金属燃烧实验时发现,燃烧后的金属化合物比原来的还要重,这让燃素说支持者有点慌,甚至还搬出了金属燃烧反应中带有负质量的说法!

当然拉瓦锡后来以无可辩驳的事实证明了大部分燃烧都是氧化过程,而且我们呼吸也是一个氧化过程,当然也不是所有的燃烧都是氧化,比如镁就可以在氮气中燃烧,当然这是一个比较广义的燃烧。

另外俄国科学家罗蒙索夫在1756年的实验中发现了质量守恒定律,孤立系统中的任何化学反应和低能量热力学过程期间,反应物或起始材料的总质量必须等于产物的质量

这是维基中的质量守恒定义,比较严谨“孤立系统中的任何化学反应和低能量热力学过程期间”中,低能量很关键,下文中会做个简单说明。

木头、煤炭和汽油,燃烧后都去哪了?

现在我们知道了大部分燃烧都是一个氧化过程,那么要回答燃烧后去哪的问题前,我们必须要来了解下这些物质的成分!

木头的成分:主要是纤维素、半纤维素和木质素以及水分和少量的矿物盐

煤炭:主要是碳以及少量的氧、氮与硫以及微量的磷、氟、氯和砷等元素

汽油:主要是C5~C12脂肪烃和环烷烃类,以及一定量芳香烃和硫化物。

木头的纤维素以及半纤维素和木质素的组成都是碳(44%)氢(6%)氧(42.5%)氮(0.5%以下)矿物质(1%以下)。燃烧受热时会产生裂解反应,在不同温度下产生的产物有所差别:

200℃主要生成形式是二氧化碳和水蒸气以及甲酸乙酸以及各种易燃气体,在200~280℃产生少量水汽及一氧化碳,在280~500℃,产生可燃蒸气及颗粒;在500℃以上则主要是碳。

完全燃烧时大部分都是二氧化碳和水蒸气,不完全燃烧时会产生一氧化碳,所以冬季千万不可以在家里生炉子,产生的一氧化碳会比氧更溶液和血液中的红血球几何,导致一氧化碳中毒!这些二氧化碳与水蒸气等都随风飘走了,剩下的就是各种无法燃烧的矿物质组成的灰分。

木材中的灰分比例大都不超过1%,草木灰分比稍高大约2%左右!一吨木材燃烧大约只留下10千克灰分,还有部分飞灰在燃烧过程中随风飘走了!

煤炭的燃烧过程

煤炭的燃烧过程比较复杂,但可以简单的为几个阶段:

水分蒸发阶段:煤炭在加热过程中会首先蒸发水分

挥发物燃烧阶段:继续加热的煤炭会析出挥发物,包括氮、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等气体,另外还有一些复杂的有机化合物。

焦炭燃烧阶段:煤炭中的挥发物烧完,剩下的就是物质就是焦炭,煤炭燃烧的主要热量就是在这个阶段释放。

这个反应过程大致如下:

挥发份+O2 →CO2+H2O C+O2→CO2 S+O2→SOX(SO2)

完全燃烧反应 N+O2→NOX

挥发份 → CMHN C → CO 不完全燃烧反应 N → NH3

所以二氧化碳、水蒸气以及硫化物和氮氧化物与氮氢化合物等,还有煤炭中无法燃烧或者燃烧后形成的固形物就是煤灰,包括硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类,因此煤灰也是可以利用的资源,比如用作用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料,也可以生产石膏与陶瓷颗粒以及农业与环保用途。

按灰分比例区分煤炭质量

灰分并不是煤炭质量的唯一标准,但它是非常重要的指标,因为煤灰分与煤的发热量密切相关,煤产品的灰分直接影响煤得利用效率,品质优良的灰分比例在5%以下!这些灰分就是最后跑不掉会留在炉膛里的煤灰。

汽油燃烧过程

汽油成分是己烷和辛烷,己烷的分子式是C6H14,辛烷的分子式是C₈H₁₈,完全燃烧时:

己烷燃烧:2C6H14+19O2=12CO2+14H20

辛烷燃烧:2C₈H₁₈+25O₂---点燃-->16CO₂+18H₂O

理论上只有二氧化碳和水,完全没有污染,但很抱歉,在内燃机的燃烧室中高温高压以及恶劣的燃烧环境,会产生一氧化碳CO、碳氢化合物HC以及氮气和氧气结合形成氮氧化物NOx,而其中的硫等成分则会形成硫化物

所以污染就是这么来的,当然气缸内燃烧还有未燃烧的碳微粒形成积碳,而乙醇汽油则会形成乙酸腐蚀铜和铝等金属,还对机油有影响,不过乙醇汽油中都会加入腐蚀抑制剂防止腐蚀金属。

离子推进与核裂变和核聚变

液氢和液氧的火箭大家应该都很清楚了,这燃烧反应就生成水,液氧煤油也容易理解,至少它的燃烧原理和煤油灯也差不多,但有一种常见的有毒火箭燃料,比如偏二甲肼和四氧化二氮可能大家就有些不了解,它的反应过程如下:

C2H8N2 + 2N2O4=2CO2 + 4H2O + 3N2

这是一个化学反应过程,现在仍然有很多火箭在使用这种燃料,它的特征是会有红黄 {MOD}的烟雾!

龙飞船的逃逸火箭用的也是肼类燃料

另外现在深空发动机中的离子推进这些就不属于化学燃烧的火箭了,这些将推进剂加速到质子和电子分离的电离状态,然后将电子和质子分别经过不同的途径加速排出发动机,使得火箭获得前进的动力,这种模式获得尾流速度极高,因此可以用很少的燃料工作很久,使得火箭的比冲大大提高,也增加了火箭的燃料利用率!

核裂变是利用重原子核比如铀-235被中子轰击裂变,产生质量亏损获得巨大能量,此处的能量来源就必须要考虑质能方程来计算了,因为产生的巨大的能量,和上文中的“低能量热力学过程”无法同日而语了!尽管化学反应也产生了能量,但由于能量太小,产生的质量差异可以忽略!

重核裂变

比如1吨TNT爆炸时的质量亏损大约为0.04655毫克,基本上就可以忽略!按比例来算,化学反应中的质量亏损大概只有十亿分之一到一千亿十分之一左右。

最后还有一个所谓的氢燃烧,天文学家形容主序星阶段就是氢燃烧阶段,但这个过程并不是燃烧,而是氢的核聚变过程,和重核裂变相反,聚变是两个轻原子核聚变成重原子核的过程,这个过程同样会释放巨大的能量,而太阳的能量正来自于此!