把0℃的铁加热到100℃时质量会改变吗?E=mc^2,E增大时,m不也随之增大吗?为什么课本，老师都说质量是物体本身的一种性质，不会因状态改变呢。

Question

把0℃的铁加热到100℃时质量会改变吗?
E=mc^2,E增大时,m不也随之增大吗?
为什么课本，老师都说质量是物体本身的一种性质，不会因状态改变呢。

Answer 1

这位同学你是高中生或是初中生吧,那么在你目前的知识范围你质量是不变的,因为在初中高中阶段所学的物理知识都是已经典物理为基础的物理知识,这些知识体系是指在低速,低温,能量较低,绝对钢体,绝对黑体……等理想常见的状态下得到的,因此你给出的的假设质量我们可以认为是不变的.（当年牛顿也这么认为）；等以后你学习了相对论还有量子物理后你就理解了,你给出的方程是狭义相对论的经典公式,假设把1kg铁从0℃加热到100℃,计算一下铁的比热是0.46×10³J/kg℃,升高了100度因此吸收的总热量是46×10³J,把这个能量带入公式E=mc^2得到
m=46×10³/(3.0×10^8)^2,计算得到增加的质量m=5.1×10^-10g,0.5纳克!这个质量微乎其微对于一公斤的铁来说完全可以忽略不计.
顺便一提,你不能太死扣公式和理论,因为要是死扣理论精确1kg的铁是“不存在的”由于测不准原理铁的质量你无法精确的测得,并且由于存在地球引力的变化,地表附近的引力随时都不同,这也决定了这个铁块所具有的引力势能是随时变化的,因此这个铁块的质量一直都会有微小的变化,你要是都考虑进去那就没办法研究了……