我想在一个小杯子里放两杯白砂糖,你一定会直截了当地说:不可能!但如果改变条件,在这个小杯子里先盛满水,再把这两小杯白砂糖一点一点地放进去,你说杯子里能装得下吗?这下更会感到可笑:既然一个杯子里盛不下两杯白砂糖,现在又多出了一杯水。那就更不可能了。但是我可以肯定地告诉你:一定能盛得下!不信就试试看。等到你实验成功,问题也会随之产生,装进去了,但糖哪里去了?
原因十分简单,一个杯子里放两杯糖是不可能,但这与把两杯糖溶解在一杯水里有本质上的不同。因为水是由分子构成的,它的结构中有许多眼睛看不见的空洞,空洞里可以容纳大量被溶解的分子和原子(不只是糖),溶解之后的糖分子与水分子排列得很紧凑,不会占很大的空间。这就是水能够溶解许多东西的原因之一。
上面实验中用的两小杯糖,它的实际体积远比我们看到的小得多,所以,一杯糖的分子数远比一杯水的分子数少得多,加上原来的糖是颗粒状的,颗粒之间远不如你想像的那么紧密。据科学测算,一杯糖里大约只含有一杯饱和白糖水里五分之一的分子数目,而每12个水分子才有一个糖分子,所以两杯糖装在一杯水里不是什么难事了。
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