一斤水溶一斤鹽，最後重量是二斤嗎？為什麼？

一斤鹽溶解於1斤水，重量到底變不變，其實可以很簡單，那就是重量不變，因為質量守恆。其實也可以很複雜，把各種干擾因素都考慮進來。為什麼這麼説呢？

我們如果真的去做這個實驗，真的把一斤鹽溶於一斤水，首先會遇到的問題是，鹽的溶解度存在，一斤水只能溶解一部分的鹽，其餘的鹽並不能溶解。（比如，在温度為20攝氏度時，食鹽的主要成分氯化鈉36g可以完全溶解於100g 水中。）

其次，如果我們去稱量結果，假設測量設備足夠理想，可以測到微乎其微的變化，那測出來的結果一定不是2斤。這是因為外界的温度，濕度等因素都會影響到重量的測量。

質能等價

不過要完全搞清楚這個問題，我們需要引入一個物理理論，這個理論叫做質能等價，聽起來很陌生，但是你對它卻十分熟悉。如果要問在物理學領域最有名的公式，那一定就是質能方程E=mc^2。（在這裏E是指能量，m是指質量。）

很多人喜歡把這個方程用在核彈爆炸前後的解釋，似乎質能方程就是核彈製造原理一樣。但事實上，這樣説是不準確的。準確來説，原子彈的原理是核裂變，氫彈的原理這是核聚變。質能方程只是可以計算出核彈的爆炸威力。

關於這方面的解釋，很多人一般是這麼認為的：核彈爆炸前後，有質量減少，質量轉化為了能量釋放出來。但這裏要説，這個觀念是有問題的。

實際上，質能方程是描述等價關係，而不是轉化關係。科學家是很喜歡統一的，愛因斯坦利用質能方程來統一質量和能量。質能等價描述的是質量和能量其實是一個東西，質量裏還有能量，能量裏還有質量。所以，核彈釋放出來的那部分能量，如果你有一個理想的儀器把它們收集起來，然後稱量一下，你就會發現，它應該恰好等於反應前後損失的質量。也因此，質量守恆是正確的，能量守恆也是正確的，才使得質能守恆是對的。一個系統應該同時遵守這三個守恆。

封閉系統

知道了質能方程，我們再來看看這個問題。假設我們有個理想的實驗條件，把水倒入到食鹽當中，並且可以確保整個過程中，整個系統不和外界有任何的物質交換和能量交換。這就意味着整個過程沒有任何的質量損失，因此，最後的結果就是兩斤。這裏要多強調一句，這裏指的是在一個封閉系統當中做實驗，才能確保前後質量完全沒有發生變化，其中也包括溶解過程中可能放出的熱不擴散到系統外。

非封閉系統

但是，一般情況下，我們所遇到的並非是封閉的系統的，或者我們應該説做不到是封閉系統的實驗條件。這時候，系統就很容易受到外界的因素的干擾。我們舉個例子，如果我們的實驗條件其他條件都一致的情況下，你在室温是15度的環境下做實驗，和在室温是40度的環境下做實驗，那最終測到的結果是不同的。這是因為温度對於系統的影響很大，熱傳遞會使得系統的質量發生變化，也會提升或者降低水汽蒸發的速率。

在15度的環境中，水温（假設水温20度）高於室温，會散熱，但同時水汽蒸發也慢；在40度的環境中，水温低於室温，那水就會向外界吸收熱量，但同時水汽蒸發的速度也要比15度的情況。就像上文所説的，質量和能量是一個東西，因此我們很難測算兩者到底誰大誰小。不過，大概率會是40度的質量更小一些，這是因為吸熱的能量所對應的質量應該要遠比蒸發的量。

總結

根據質量守恆定律，在理想條件下（也就是不考慮外界干擾因素的情況下），1斤水溶1斤鹽的結果就是2斤，説白了就是1 1=2。

根據質能等價，我們知道質量和能量是一個東西，質量裏有能量，能力還有質量。因此，整個系統和外界只要有物質、能量的交換，質能就會發生變化。在實際條件下，干擾系統的因素太多，這些因素都會使得系統和外界發生物質和能量的交換，因此，1斤水溶1斤鹽的結果是很難確定的，可能高於2斤，也可能低於2斤，這完全與外界干擾因素對於系統的影響。