“可以。”白木天說,“簡單點說,我們做不到只讓一個氧分子和一個氫分子發(fā)生反應,但是我們可以讓一袋氧氣和一袋氫氣發(fā)生反應,而且我們可以控制這兩個袋子的容量。
“國際單位總共有7個,分別是長度、質(zhì)量、時間、電流、溫度、數(shù)量、還有光強。數(shù)量是我們要求解的未知數(shù),排除。時間、電流、溫度、光強與袋子的容量無關(guān),排除。
“7個國際單位質(zhì)中還剩最后兩個能用,一個是體積,一個是質(zhì)量。如果是你,你會將哪一個設(shè)為已知條件?”
吳穹的第一反應是這道題是看似送分題,實則陷阱題。細細一想確實是個陷阱。乍一看,一袋氧氣和一袋氫氣,兩個都是氣體,回答問題的人很容易就會將體積設(shè)為已知量,因為生活常識告訴我們氣體稱不出重量。
“我會選質(zhì)量。”吳穹說,“氣體的體積會隨溫度和壓強的變化而變化,在這里不能作為控制變量使用?!?br>
“思路不錯?!卑啄咎煺f,“那么新的問題又來了,氧分子的質(zhì)量比氫分子重,一份氧氣就會比一份氫氣重。在相同個數(shù)的情況下,一份氧氣具體會比一份氫氣重多少呢?”
“不知道?!眳邱啡鐚嵈鸬馈?br>
“不僅你不知道?!卑啄咎煺f,“很多科學家為這個問題爭論了上百年,直到1971年10月,摩爾才被正式列為第7個國際單位,在此之前根本沒人能回答這個問題。
“想要回答這個問題,就必須搞明白物體的質(zhì)量是哪里來的。構(gòu)成物體的最小單位是原子,原子由原子核和電子組成。電子幾乎沒有質(zhì)量,原子的質(zhì)量都集中在原子核。原子核由質(zhì)子和中子組成,這兩種東西的質(zhì)量差不多。
“經(jīng)過41個國家的集體討論后,科學家硬數(shù)了0.012千克的碳12單質(zhì)中具體有多少個碳12原子。數(shù)出來的結(jié)果是6.02214076x1023個?!?br>
“硬數(shù)?”吳穹聽得頭皮發(fā)麻,“這是怎么做到的?”
“當然不是用手指頭一個一個數(shù)的。”白木天說,“科學家是用光學和電學儀器進行測量的。具體的計數(shù)方法你不必深究,你只要知道這個數(shù)字的意義就可以了?!?br>
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