Мобильная версия пока недоступна

Мы уже знаем множество способов изменить состояние и физические свойства тела. Нагрев, сжатие, растяжение могут поменять линейные размеры и даже объём предмета. При фазовых переходах свойства тел меняются ещё сильнее. Химические реакции: сжигание, растворение в кислоте, биологические процессы меняют и физические, и химические свойства вещества, полностью перестраивая структуру его молекул. Меняется ли во всех этих случаях масса?

Короткий ответ: нет. Аддитивность массы означает, что масса любого тела складывается из массы всех составляющих его частиц (молекул, атомов), и до тех пор, пока их количество и тип не изменяется, не изменяется и общая масса тела. Поэтому при любом сжатии, растяжении, нагреве и даже фазовых переходах общая масса тела не изменяется.

Здесь должно быть сделано замечание, что хотя масса, например, воды не изменяется из-за её парообразования, пар очень легко улетает в окружающее пространство, поэтому масса воды в кипящей кастрюле постепенно всё-таки будет уменьшаться. Но не из-за самого факта кипения, а из-за того, что образующийся в ходе этого кипения пар постепенно улетает. Если накрыть кастрюлю колпаком и аккуратно собирать весь образовавшийся пар — общая масса воды в жидком и газообразном состояниях не изменится.

Похожие рассуждения справедливы и для химических реакций. Общая масса всех реагирующих веществ не изменяется из-за химического превращения, но невооружённому глазу иногда не видна часть из этих веществ. Так при горении дров нам может казаться, что масса уменьшается, потому что масса образующихся углей и золы будет безусловно меньше массы целого полена. На самом же деле произошло много всего: к дереву присоединился кислород из воздуха, но в процессе сгорания кроме углей и золы образовались углекислый газ и водяной пар, которые улетели в трубу, а кроме того, вода уже содержавшаяся в тканях дерева, испарилась и тоже улетучилась без следа. Если аккуратно собрать все вещества, вступившие в реакцию и все вещества, образовавшиеся в ходе неё — окажется, что общая масса осталась неизменной, несмотря на всю серьёзность видимых превращений!

Этот закон сохранения массы экспериментально доказали независимо друг от друга Михаил Васильевич Ломоносов и французский учёный Антуан Лоран де Лавуазье. Используя, правда, не дрова, а металлическую стружку.