Đốt cháy 1 cân gỗ chỉ còn lại chưa đến 1 lạng tro, 9 lạng vật liệu còn lại đã đi đâu?

Nhiều người có thể suy đoán rằng: phần khối lượng “biến mất” kia đã chuyển hóa thành năng lượng - vì chúng ta có thể cảm nhận được ánh sáng và nhiệt lượng phát ra khi gỗ cháy. Tuy nhiên, thực tế không phải như vậy.

Khi chúng ta đốt cháy 1 cân gỗ, thì sau quá trình cháy, chỉ còn chưa đến 1 lạng tro được giữ lại

Gỗ cháy không phải là do “chuyển hóa thành năng lượng” theo kiểu hạt nhân

Để minh chứng, hãy cùng so sánh với năng lượng sinh ra từ phản ứng hạt nhân – ví dụ như vụ nổ bom nguyên tử tại Hiroshima. Theo dữ liệu, quả bom đó phát ra khoảng 8.4 x 10¹³ jun năng lượng, và khối lượng bị mất (theo công thức nổi tiếng E=mc² của Einstein) chỉ là khoảng 0,93 gam.

Từ đó suy ra, nếu việc đốt cháy 1 cân gỗ mà “mất” tới 9 lạng do chuyển hóa thành năng lượng theo cách đó, thì lượng năng lượng tạo ra sẽ khủng khiếp và hoàn toàn không phù hợp với hiện tượng thực tế. Vì vậy, sự giảm khối lượng khi đốt gỗ không phải là do mất mát khối lượng để tạo ra năng lượng theo cơ chế hạt nhân.

Vậy hơn 9 lạng gỗ biến đi đâu khi bị đốt cháy?

Gỗ là một hỗn hợp phức tạp, chủ yếu gồm các hợp chất hữu cơ như cellulose, hemicellulose và lignin, với thành phần chủ yếu là carbon (C), hydro (H) và oxy (O). Ngoài ra, gỗ còn chứa một lượng nước nhất định và một số khoáng chất như kali, canxi, sắt, magiê, kẽm, phốt pho, lưu huỳnh…

Gỗ là một hỗn hợp phức tạp và chủ yếu gồm các hợp chất hữu cơ (Ảnh minh họa)

Khi đốt gỗ, quá trình xảy ra như sau:

Nước bốc hơi: Trước tiên, phần nước trong gỗ bị nhiệt làm bay hơi, biến thành hơi nước, thoát vào không khí – đây chính là phần đầu tiên “mất đi” về mặt khối lượng.

Các hợp chất hữu cơ phân giải: Nhiệt độ tăng khiến cellulose và lignin phân hủy thành các phân tử nhỏ hơn như methane (CH₄), methanol (CH₃OH), carbon monoxide (CO)…

Phản ứng cháy: Những phân tử nhỏ này tiếp tục phản ứng với oxy trong không khí, tạo thành carbon dioxide (CO₂), hơi nước (H₂O) và giải phóng nhiệt lượng.

Hình thành khói: Ngoài các khí chính trên, quá trình cháy cũng sinh ra các hạt nhỏ không cháy hết (bụi, bồ hóng) – tạo nên khói mù mà ta nhìn thấy.

Tất cả các chất khí và hạt bụi này đều thoát ra không khí, và chính chúng “mang theo” phần lớn khối lượng của gỗ. Chúng ta không nhìn thấy nên dễ lầm tưởng là chúng “biến mất”.

Phần tro còn lại là gì?

Phần tro còn sót lại sau khi gỗ cháy thực chất là các khoáng chất không bị cháy, như các muối vô cơ của kali, canxi… Ngoài ra, nếu gỗ cháy không hết, có thể còn lại một ít carbon ở dạng than củi trong phần tro.

Tuy nhiên, tổng khối lượng của phần tro này rất nhỏ, chỉ chiếm chưa đến 10% so với khối lượng ban đầu – do đó, người ta thường nói đốt 1 cân gỗ chỉ còn chưa đến 1 lạng tro là vì vậy.

Phần tro còn sót lại sau khi gỗ cháy là các khoáng chất không bị cháy, như các muối vô cơ của kali, canxi