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充满电的充电宝或者电池会不会比耗尽电的时候更重呢? 第1页

  

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这让我想到了关于称体重的经典笑话(还是满电的mp3!)。说回正题,答案是不会更重。

移动电源可以看作一个大容量的可充电电池。将电池接入电路中,电池开始放电,内部的化学反应中伴有电荷转移,使得正极得电子,负极失电子。电池内部,电解液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。这个过程都在电池内部发生,质量和电荷守恒。外电路中,电子从负极出发,回到正极。当然,实际的情况是负极的电子进入外电路,外电路的电子再补充进正极。这个过程中,总的电荷、质量也是守恒的。放电前后的变化只是电解液成分的变化,同时负极的电子转移到了正极。充电的过程就是放电的逆过程。充电时,化学反应向相反的方向进行,使负极得电子,正极失电子。同样,这个过程中,总的电荷、质量都是守恒的。因此,无论是充电还是放电,都没有质量的变化。当然,如果放电或充电过程中有气体产生,那么气体逸出可能会导致质量的变化。我们常用的移动电源中并没有气体逸出,也就不存在这个问题。

通常情况下上述结论已经够用。不过为了让问题更有趣一点,我们可以从相对论质能关系的角度讨论这个问题。回答者并非粒子物理和相对论专家,纯粹出于兴趣和大家讨论。从上面的分析中看到,充电过程中,电池的化学能是增加的。也就是说,仅对于电池来说,充电的过程能量不守恒(如果把外界环境也纳入考虑那么能量是守恒的)。质能关系告诉我们:

那么能量变化,质量就会相应变化。以充电过程为例,能量是增加的,那么质量就会增加,这和上面的结论不同。以一个10000mAh,5V的移动电源为例。极限情况下它充电过程获得的能量是:

那么质量的增加量就是:

这个值换算成我们熟悉的单位,大约是 。以一滴水0.1mL计算,相当于0.00000001滴水的质量。这么一点的质量变化,无论是人手还是一般的电子秤都是测不出来的。何况,这还是我们粗略计算的极限情况。考虑到充电并不是从0充到满,以及电池的发热,电池内的能量分布等因素,实际质量的变化还要更小。因此,我们日常情况下完全可以忽略这样的质量变化,认为电池的质量是不变的。


参考资料:




  

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