质量守恒

封闭系统保存其中包含和传递的质量和能量。该原理也称为质量平衡，并在任何时间间隔内都保持不变。质量守恒原理广泛应用于化学、力学和流体动力学等主要领域。

质量守恒定律？

质量是一个孤立的系统。质量守恒定律指出，在化学反应中既不能产生也不能破坏质量。物质的原子只是为了形成化合物而重新排列。因此，整个系统的质量在任何时间间隔内都保持不变。这意味着反应物的总质量等于产物质量和未反应反应物质量的总和。质量守恒定律也称为质量守恒定律。

反应开始时整个封闭系统的质量等于反应结束时的质量。

质量守恒定律公式

$\frac{\delta \rho}{\delta t}+▽(\rho v)=0$

ρ is the density

t is the time

v is the velocity

▽ is the divergence

质量守恒定律的例子

二氧化碳的产生 

例如，质量守恒定律在化学反应中被广泛观察。例如，如果我们考虑碳与氧的反应产生二氧化碳，它涉及质量守恒，
C (12g) + O ₂ (32g) = CO ₂ (44g)
在这里，我们使用了 12 克碳和 32 克氧作为化合物。进行反应后，作为产物产生的二氧化碳量为 44 克，相当于所用碳和氧的总和。

一分子的水，化学式为H ₂ O，其分子量为10。它是由分子量为2的元素氢和分子量为8的氧形成的。因此，质量是守恒的。

营火

似乎燃烧会破坏物质，但在篝火之后仍然存在相同数量或质量的物质。请看下面的图 3.7.1。它表明，当木材燃烧时，它会与氧气结合，不仅会变成灰烬，还会变成二氧化碳和水蒸气。气体漂浮到空气中，只留下灰烬。假设你测量了木头燃烧前的质量和燃烧后灰烬的质量。此外，假设您能够测量火灾使用的氧气和火灾产生的气体。你会发现什么？火灾后的物质总质量与火灾前的物质总质量相同。

似乎燃烧会破坏物质，但在篝火之后仍然存在相同数量或质量的物质。

燃烧的蜡烛

木材的燃烧涉及各种元素的使用，如氧气、二氧化碳、水蒸气和灰烬。

示例问题

示例 1. 如果加热 10.0 克碳酸钙 (CaCO ₃ ) 产生 4.4 克二氧化碳 (CO ₂ ) 和 5.6 克氧化钙 (CaO)，表明这些观察结果符合质量守恒定律。

回答：

As we know that

Mass of the reactants = Mass of the products

10.0g of CaCO₃ = 4.4g of CO₂+5.6g of CaO

10.0g of reactant = 10.0g of products

Because the mass of the reactant is equal to the mass of the products, the observations are in agreement with the law of conservation of mass.

实施例2.氢氧化钾(KOH)容易与二氧化碳(CO ₂ )反应生成碳酸钾(K ₂ CO ₃ )和水(H ₂ O)。如果 224.4 g KOH 与 88.0 g CO ₂反应会产生多少克碳酸钾？该反应还产生 36.0 g 水。

回答：

The Law is also applicable to both chemical and physical changes. For example, if you have an ice cube that melts into a liquid and you heat that liquid up, it becomes a gas. It will appear to have disappeared, but is still there.

实施例3.碳酸钠与乙酸反应形成乙酸钠、二氧化碳和水。在一项实验中，5.3g 碳酸钠与 6g 乙酸反应生成 8.2g 乙醇钠、2.2g 二氧化碳和 0.9g 水。证明这个数据验证了质量守恒定律？

解决方案：

We know, 

Sodium carbonate + ethanoic acid = sodium ethanoate + carbon dioxide + water. 

Substituting the masses of the compounds we have, 

5.3g + 6g = 8.2g + 2.2g + 0.9g • 11.3 g= 11.3g  

Hence, the conservation of mass is verified. 

例 4. 为什么化学反应要平衡？

回答：

Chemical reaction basically simulates a rearrangement of atoms. During the reaction, atoms (mass) can neither be created nor destroyed. In order to satisfy the chemical equations, equations must be balanced, since that states that matter cannot be produced or destroyed in a closed system.

例 5. 谁发明了质量守恒定律？

回答：

The principle of mass conservation was invented in 1789 by a French chemist, Antoine Lavoisier.

例 6. 蒸发保留了质量守恒。解释。

回答：

When we melt an ice cube, it turns into water. The weight of the ice cube and water is same. Therefore, the total mass remains preserved in case of a closed system.