10噸煤燃燒後，消失37克質量，都去哪裡了？

簡單來說，在任何化學反應中，原子是不會消失，質量是守恆的，但這並不代表固體質量是守恆的。10噸煤經過燃燒之後，只剩大約1噸的灰，這純屬正常現象，並不意味著質量不守恆。

在3億多年前的地球上，大量生長的蕨類植物和樹木死亡之後並沒有完全迅速腐爛掉。它們之中的一部分被泥沙覆蓋住。經過長時間的地質作用之後，它們最終固化形成煤炭。

煤的主要成分為碳，這也是它們那麽黑的原因。除此外，煤炭中還包含氫、氧、氮和硫等元素。煤的燃燒，本質上就是煤炭中的有機物與空氣中的氧氣發生了氧化還原反應。經過反應（燃燒）之後，碳會與氧氣結合形成二氧化碳，氫會與氧氣結合成水蒸氣，氮會與氧氣結合成氣態的氮氧化物，硫會與氧氣結合成氣態的二氧化硫。這些氣體生成之後就會進入大氣中，從而使得固體質量看似變少了。

但事實上，煤和參與反應的氧氣質量之和，等於最終產生的灰和氣體的質量之和。在反應前後，原子種類既沒有增加也沒有減小，總質量是守恆的。只是因為生成了大量氣體之後，固體的質量就會減少。

不過，如果要從嚴格意義上來說，反應後的質量總和其實會減小，因為真正守恆的是質能總和。根據愛因斯坦的質能方程：E=mc^2，能量與質量在本質上是等價的。

煤炭在燃燒過程中，會產生大量的能量。只要伴隨著能量的產生，必然會有質量的損失。只是這種能量都是化學能，能量釋放其實並不多，質能方程中的光速平方是一個數值極大的轉換因子，這會使得質量變化極小，小到可以忽略不計，在化學變化中可以認為是守恆的。

通過計算可知，10噸煤燃燒之後釋放出的能量大約為3.3×10^15焦耳。根據質能方程，燃燒10噸煤會損失掉37克的質量，所以這種質量變化很小。但要從嚴格意義上來說，質量並非守恆，守恆的其實是質能總和。