如果一磅盐放入一磅水中，最后的结果一定是两磅吗？

根据质量守恒定律，按理说一斤水溶解一斤盐的时候应该是2斤，因为物质是不灭的，整个过程的质量应该是守恒的。如果从微观的角度来看，在整个过程中，组成物质的粒子实际上根本没有变化，所以质量应该是不增不减的。

但这个看似简单的答案其实是个谜。那有什么问题？

这里需要分几种情况来讨论。

从解决方案的角度来看

我们知道盐溶于水时会变成溶液。所以，如果单纯看解决方法，结果很难说。比如我们用日用盐，100克水中的可溶性盐是36克。所以一磅水只能溶解180克盐(氯化钠，NACL)，所以此时盐溶液的质量是一磅加180克，就是680克。此时不到2斤。

但是，盐有很多种，盐只是其中一种。盐化合物家族有许多成员。比如在室温下，次氯酸银(AgClO4)的溶解度为5570g/L，氟化银(AgF)的溶解度为1800g/L，硝酸银(AgNO3)的溶解度为219g/L，如果我们用水溶解这三种盐，1 kg的水可以完全溶解1 kg的盐，那么此时溶液的重量为2 kg。

质量能量当量

如果我们只看整体呢？那一定要2斤吗？

显然，答案不是这样。其实和2 kg总会有些出入。要知道大部分的盐溶解在水中会放出热量，也就是说整个过程会损失一部分能量。这部分能量主要以电磁波的形式释放。所以整体上能量减少了，所以此时质量应该小于两磅。

你可能要问了，为什么能量减少质量也会减少？

这就要提到爱因斯坦的质能等效理论了。1905年，爱因斯坦发表了四篇开创性的论文，最后一篇是质能等效理论，是对狭义相对论的补充。在这篇论文中，爱因斯坦统一了质量和能量。他认为质量和能量根本就是同一个东西，是同一个身体的两面。物质同时具有质量的一面和能量的一面。质量中有能量，能量中有质量。质量和能量可以用等价方程来描述，就是著名的质能方程E = MC ^ 2。

通过质能等效理论，爱因斯坦将能量与质量联系起来。即使是纯能源也有质量的一面。只要物质具有质量的属性，就可以同时包含能量。在日常生活中，我们无法感知能量质量的一面。这主要是因为e = MC ^ 2，这里c是光速3 * 10 ^ 8m/s，通过移项，我们会得到m = e/9 * 10 ^ 16，所以需要相当大的能量，至少比10^12J多，才能表现出质量。这也解释了为什么原子弹只有很小的质量损失就能有如此大的威力。

所以，如果盐溶于水释放能量，整个系统实际上会失去质量，所以整个系统的质量会小于2 kg。当然，有些盐溶于水时会吸收能量，如硫酸铵、氯化铵、硝酸钾等。它们溶于水后，系统的能量和质量提高，也就是2公斤以上。当然还有其他的像氯化钾。如果整个过程系统的温度和能量是恒定的，那么质量就保持不变。也就是说氯化钾溶于水后，整个体系的质量还是2 kg。

不过这里要补充一点，我们假设环境温度不高也不低。因为温度的变化，会改变盐的溶解度。同时，由于传热的存在，也会影响整个系统的温度变化，进而影响整个系统的能量和质量变化。

如果严格保持整个过程的质量不变，就可以使整个系统处于完全密封的状态，不与外界进行任何物质或能量的交换。所以，这个时候不管用什么盐，用什么温度环境做这个实验，实验过程中是放热还是吸热，最后的结果都会是2 kg。

不过这里要补充一点，如上所述，能量和质量之间存在E = MC 2的等价关系。能量的一点点变化都会影响质量，但是影响很小，影响基本上只在小数点后10位以上才显示出来，这就使得我们的仪器很难测出其中的差别。