电有没有重量?

作者:永利博 发布时间:2021-01-28 06:14

  假设手机电池标称电压是3.7V,容量是1800mAh,则它能储存的能量是3.7V*1800mA*3600s = 23976J.

  -------看来以上还不够说明问题,上干货吧。-----------

  链接:Journal of Chemical Education,仔细看看,说得很清楚。懒得看英文的话下面是粗略的解释。

  查兰氏化学手册,石墨的标准生成焓是0,金刚石是1.897kJ/mol,也就是说每摩尔石墨与金刚石相互转化时,吸收/释放的能量是1897J,与上述计算相符。

  电一般指电能。只是一种能量。无法用重量衡量。好比说热能,根本没这概念。

  既然都有人拿出质能方程来说事了,那应该大家都对这个有很多疑惑。特简答一把。先说结论:电消耗了质量不会变化。

  首先要说质能方程为什么不能用,因为只有在发生质能转化的过程里,才有质能方程,而在不发生质能转化的过程中,质能方程退化为能量守恒方程。因此,这里面对电池储存的化学键键能使用质能方程是错误的,电能以化学键能的形式储存起来,而并未发生质能转化。

  @张浩所举的例子是以原子质量来说的,原子质量才有束缚能的概念,即中子质量加质子质量减去束缚能为原子核质量。但是对于电池充电过程来说,原子本身质子中子束缚能均未发生改变,改变的是原子与原子间相互作用关系,即化学键能改变。因此,虽然你举的例子确实是正确的,但并不符合电池充电过程中的能量变化关系。你需要说明的是化学键键能升高是以质量的形式表现的。而实际是化学键能升高是原子间作用力做负功的结果。表现为原子间距离增大和相互作用力增强。

  然后说一下电能是什么,电能其实是电荷运动的电动能和电荷在电场中相对零势点的电势能构成。电池充电的原理就是通过对电池中阳极和阴极之间加上电势差,让电池中的电解质的电荷重新分布,正离子聚集到阴极,负离子聚集到阳极,可充电电池里这些阴阳离子在电极上与电极材料反应,得到高能化学键,这就是充电过程。外电势差撤掉后,这些化学键保持着较小的活性,但并不在电池内部重构成低能化学键,只有当在电池两个电极之间通过负载联通时,化学键能释放后推动带电离子通过负载做功,这时化学能转化成电能。这里面是没有质量能量转化的,仅有电能与化学能的转化。因此不适用于质能方程。

  最后,化学能本质上就是一种势能,势能变化不引起质量变化,倒是狭义相对论有质量与速度的关系,你拿着移动电源飞奔说不定质量真的会变大-_-,说拿着电池飞奔质量改变比说充电后质量改变靠谱多了。

  结论:(充满的充电宝的重量 - 用完的充电宝的重量)/充电宝容量=一单位电的重量

  关于电的重量也可以是个哲学问题,个人认为电有重量但现有设备无法测量。能量质量可以互换,甚至在能量质量之间有中间产物比如球形闪电。电作为能量也有质量的一面,光也有质量的一面,但说到具体测量一个猜想可能几辈子都无法得到一个具体答案。

  电有质量。质量有重量。电是能量。质量转能量后。能量无法或者难以被以重量测量。


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