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根据爱因斯坦的质能方程

可知物质的质量与能量成正比。化学反应后由于物质能量发生变化，那么质量也应该发生变化，因此质量守恒定律就不再成立。自然，物质的总质量也不一定等于内部原子质量之和。例如上述氢气燃烧反应释放能量，那得到的产物水的质量就应该小于反应物氢气和氧气质量之和。这个矛盾是怎么回事呢？

事实上，严格来说质量守恒确实不成立。只不过质能方程右边的比例系数是光速的平方，其值非常大，因此化学反应能量变化对应的质量变化非常小，通常都很难察觉和测量，所以可以近似认为反应过程中质量守恒。

但是，反应释放的能量会导致环境的能量增加，自然也会导致环境质量的增加，结合能量守恒定律(能量守恒定律与热力学第一定律)可知环境的质量增加量就等于反应系统质量的减少量，因此若同时考虑系统和环境的质量，则他们的总质量是守恒的，从这个角度来看，质量守恒定律对于任何过程都成立，包括化学反应。对于孤立系统而言，不存在能量变化，系统中物质的质量自然守恒。

不光是化学反应，只要涉及能量变化的过程都会有质量的变化。例如将水从室温加热到100℃，其能量增加，质量自然也会增加，只不过质量增加量很小，不容易察觉。同样的，将静止的足球踢飞出去，其动能增加，质量也会增加。虽然一般过程质量的变化非常小，但在某些场合质量变化可能会很明显，例如核反应中的质量亏损。

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