Frage an die Naturwissenschaftler
ERSTER BEITRAG DES THEMAS
Frage an die Naturwissenschaftler
Liebe Leute,
ich finde gerade keine Ruhe, wegen einer ziemlich dämlichen Frage. Also eine wirklich dämliche aber vielleicht mag sich jemand dazu herablassen sie mir zu beantworten:
Ich habe eben darüber gegrübelt ob sich die Masse zwischen Edukten und Produkten bei chemischen Reaktionen ändert. Habe mal ein wenig gegoogelt und lese ständig, dass die Masse insgesamt unverändert bleibt, aber das leuchtet mir nicht ein. In einer exothermen Reaktion, etwa der Oxidation wo eine ganze Menge an Photonen freigesetzt werden (year ich steh auf leuchtende Fackeln), müssten doch die Produkte letztlich leichter sein. Die freigesetzte Bindungsenergie käme doch andernfalls aus dem Nichts oder irre ich mich?
Sry manchmal kommen mir blöden Fragen.
ich finde gerade keine Ruhe, wegen einer ziemlich dämlichen Frage. Also eine wirklich dämliche aber vielleicht mag sich jemand dazu herablassen sie mir zu beantworten:
Ich habe eben darüber gegrübelt ob sich die Masse zwischen Edukten und Produkten bei chemischen Reaktionen ändert. Habe mal ein wenig gegoogelt und lese ständig, dass die Masse insgesamt unverändert bleibt, aber das leuchtet mir nicht ein. In einer exothermen Reaktion, etwa der Oxidation wo eine ganze Menge an Photonen freigesetzt werden (year ich steh auf leuchtende Fackeln), müssten doch die Produkte letztlich leichter sein. Die freigesetzte Bindungsenergie käme doch andernfalls aus dem Nichts oder irre ich mich?
Sry manchmal kommen mir blöden Fragen.
ERSTER BEITRAG DES THEMAS
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Soweit ich weiß haben Photonen keine Masse. Es sind Strahlungswellen, die entstehen wenn die statische Energie zwischen Molekülbindungen aufgelöst wird. Frag mich nicht, wie genau die entstehen, ich bin in Chemie durchgefallen. Zwei mal.
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Mein physikalisches Halbwissen sagt: Ja, die Produkte sind hinterher tatsächlich etwas leichter, und die Differenz steckt in der Energie (und damit der Masse) der Photonen.
Bei chemischen Reaktionen ist die freigesetzte Energie allerdings vergleichsweise gering, sodass man es nicht wirklich merkt. Bei der Erforschung der Kernspaltung wurde diese Methode allerdings tatsächlich benutzt, um die frei werdende Energie abzuschätzen.
Bei chemischen Reaktionen ist die freigesetzte Energie allerdings vergleichsweise gering, sodass man es nicht wirklich merkt. Bei der Erforschung der Kernspaltung wurde diese Methode allerdings tatsächlich benutzt, um die frei werdende Energie abzuschätzen.
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Ja, die Kernfrage dabei ist: welches Gewicht haben Photonen?
Und wie misst man das? (E=mc² waer die Berechnung, aber Du hast es ja auch mit der praktischen Frage zu tun.)
Welche Messgenauigkeit also muesstest Du hinbekommen, um das Gewicht der emittierten Energie zu pruefen?
Habs jetzt nicht durchgerechnet, aber ich gehe mal davon aus, dass es leichter ist, den Massendefekt zu messen. Der ebenfalls die involvierte Energie darstellt, nur im Atomkern.
CU, Kief
Und wie misst man das? (E=mc² waer die Berechnung, aber Du hast es ja auch mit der praktischen Frage zu tun.)
Welche Messgenauigkeit also muesstest Du hinbekommen, um das Gewicht der emittierten Energie zu pruefen?
Habs jetzt nicht durchgerechnet, aber ich gehe mal davon aus, dass es leichter ist, den Massendefekt zu messen. Der ebenfalls die involvierte Energie darstellt, nur im Atomkern.
CU, Kief
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Aber der Atomkern dürfte doch in keinster Weise berührt werden. Oder meinst du das Atom als Ganzes?Kief hat geschrieben:Habs jetzt nicht durchgerechnet, aber ich gehe mal davon aus, dass es leichter ist, den Massendefekt zu messen. Der ebenfalls die involvierte Energie darstellt, nur im Atomkern.
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Das ist relativ einfach, die Energie der freigesetzten Photonen ist E=h*f (h= planksches Wirkunsquantum) und seit Einstein wissen wir das Energie und Masse äquivalent sind über E=mc^2 daraus folgt h*f/c^2=Delta m. Aber da man das in für den Chemiker handelsüblichen Massen mit normalen Messinstrumenten nicht nachweisen kann ist für die die Masse konstant.
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Ganz vergessen, die Thermische Energie. Aber für die gilt das selbe, also einfach dazu addieren
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Wofür steht das f, für die Frequenz des Lichts? Das Planksche Wirkungsquantum ist doch nur marginal größer als 0 oder? In dem Falle dürftedie Massedifferenz ja wirklich weniger als marginal sein.
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Ganz genau, f ist die Frequenz. Und ja, mit deiner Waage Zuhause kannst du das nicht Messen. Anzumerken hier ist natürlich dass das die Energie eines einzelnen Photons ist, du müsstes also aus der Lichtstärke erst mal auf die Anzahl der emittierten Photonen zurück rechnen. Das dürfte aber schnell in die 10^6 oder sogar noch mehr gehen, hab da keine Erfahrung mit vielleicht sind es auch 10^9 oder noch mehr, je nach Dauer und Intensität der Verbrennung natürlich, aber wie gesagt hier bin ich im Bereich der Spekulation. Kann man aber bestimmt recherchierenPocolino hat geschrieben:Wofür steht das f, für die Frequenz des Lichts? Das Planksche Wirkungsquantum ist doch nur marginal größer als 0 oder? In dem Falle dürftedie Massedifferenz ja wirklich weniger als marginal sein.
Zuletzt geändert von Marcel am 18 Sep 2016 15:31, insgesamt 2-mal geändert.
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Bei chemischen Reaktionen ist der Atomkern nicht beruehrt, richtig.Pocolino hat geschrieben:Aber der Atomkern dürfte doch in keinster Weise berührt werden. Oder meinst du das Atom als Ganzes?Kief hat geschrieben:Habs jetzt nicht durchgerechnet, aber ich gehe mal davon aus, dass es leichter ist, den Massendefekt zu messen. Der ebenfalls die involvierte Energie darstellt, nur im Atomkern.
Habe es ja nur als Vergleich angesprochen.
Weil beim Massendefekt das Gewicht des Atomkerns geringer ist, als es die einzelnen Bestandteile erwarten liessen. Auch dort hat die Energie Einfluss auf das Gewicht.
Nur ist es dort auffaelliger.
Deshalb sagte ich ja, dass es dort leichter zu bestimmten ist, als bei der chemischen Reaktion.
CU, Kief
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
In wiefern ist das denn beim Atomkern auffälliger?Kief hat geschrieben:Bei chemischen Reaktionen ist der Atomkern nicht beruehrt, richtig.Pocolino hat geschrieben:Aber der Atomkern dürfte doch in keinster Weise berührt werden. Oder meinst du das Atom als Ganzes?Kief hat geschrieben:Habs jetzt nicht durchgerechnet, aber ich gehe mal davon aus, dass es leichter ist, den Massendefekt zu messen. Der ebenfalls die involvierte Energie darstellt, nur im Atomkern.
Habe es ja nur als Vergleich angesprochen.
Weil beim Massendefekt das Gewicht des Atomkerns geringer ist, als es die einzelnen Bestandteile erwarten liessen. Auch dort hat die Energie Einfluss auf das Gewicht.
Nur ist es dort auffaelliger.
Deshalb sagte ich ja, dass es dort leichter zu bestimmten ist, als bei der chemischen Reaktion.
CU, Kief
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Kief hat geschrieben:Bei chemischen Reaktionen ist der Atomkern nicht beruehrt, richtig.Pocolino hat geschrieben:Aber der Atomkern dürfte doch in keinster Weise berührt werden. Oder meinst du das Atom als Ganzes?Kief hat geschrieben:Habs jetzt nicht durchgerechnet, aber ich gehe mal davon aus, dass es leichter ist, den Massendefekt zu messen. Der ebenfalls die involvierte Energie darstellt, nur im Atomkern.
Habe es ja nur als Vergleich angesprochen.
Weil beim Massendefekt das Gewicht des Atomkerns geringer ist, als es die einzelnen Bestandteile erwarten liessen. Auch dort hat die Energie Einfluss auf das Gewicht.
Nur ist es dort auffaelliger.
Deshalb sagte ich ja, dass es dort leichter zu bestimmten ist, als bei der chemischen Reaktion.
CU, Kief
Achso du meinst etwa, dass die Masse, was weiß ich von einem Heliumkern kleiner ist, als jene von 2 Protonen und 2 Neutronen, aus denen dieser ja eigentlich besteht. Das heißt doch dann, dass diese Bindungsenergie negative Energie ist. Im Proton selbst ist der Effekt doch umgekehrt, dass die Masse der Quarks viel viel viel geringer ist, als jene des Protons, dass sich aus ihnen zusammensetzt.
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Quasi aber lass mal lieber die Quarks weg, das ist ein wenig komplizierter. Die Massendifferenz von Protonen + Neurtonen im Kern ist eben die benötigte Bindungsenergie die beim Zerfall wieder frei wird.
PS es gibt keine negative Energie
PS es gibt keine negative Energie
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Marcel hat geschrieben:Quasi aber lass mal lieber die Quarks weg, das ist ein wenig komplizierter. Die Massendifferenz von Protonen + Neurtonen im Kern ist eben die benötigte Bindungsenergie die beim Zerfall wieder frei wird.
PS es gibt keine negative Energie
Jetzt muss ich doch nochmal stupide nachhaken. Wenn Masse ja letztlich irgendwie komprimierte Energie ist (das habe ich zumindest irgendwo mal gelesen) und in dem Gesamtsystem des Atomkerns zusätzlich zu den Nukleonen noch diese Bindungsenergie dabei ist, müsste doch die Gesamtmasse größer sein als die Summe ihrer Teile. Hmmmm
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Ja, wie Marcel beantwortet hat.Pocolino hat geschrieben:Achso du meinst etwa, dass die Masse, was weiß ich von einem Heliumkern kleiner ist, als jene von 2 Protonen und 2 Neutronen, aus denen dieser ja eigentlich besteht.
Thx, Marcel.
Was ich mit "leichter messbar" meine?
Zunaechst mal ist die Groessenordnung so relevant, dass es dafuer einen Begriff gibt ...
Den Pocolino bei Wikipedia nachschlagen kann.
Ausserdem findet er dort ein handfestes Beispiel:
bei Helium betraegt der Massendefekt grob 0,5% vom Gewicht.
Eine solche Genauigkeit duerfte sogar mit bezahlbaren Geraeten erreichbar sein.
Um den Gewichtsverlust durch Photonen/Waermeabgabe bei chemischen Reaktionen zuberecnen, duerfte man eine wesentlich genauere Apparatur zu organisieren haben.
Das duerfte etwas kleiner sein, der Unterschied ...
wie gesagt, hab das nicht durchgerechnet, aber ich gehe davon einfach mal aus ...
CU, Kief
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Hat sich erledigt. Die Bindungsenergie wird frei -> niedriger energetischer Zustand des Atomkerns -> niedrigere Massen. Manchmal ist es doch nicht so schwer .Pocolino hat geschrieben:Marcel hat geschrieben:Quasi aber lass mal lieber die Quarks weg, das ist ein wenig komplizierter. Die Massendifferenz von Protonen + Neurtonen im Kern ist eben die benötigte Bindungsenergie die beim Zerfall wieder frei wird.
PS es gibt keine negative Energie
Jetzt muss ich doch nochmal stupide nachhaken. Wenn Masse ja letztlich irgendwie komprimierte Energie ist (das habe ich zumindest irgendwo mal gelesen) und in dem Gesamtsystem des Atomkerns zusätzlich zu den Nukleonen noch diese Bindungsenergie dabei ist, müsste doch die Gesamtmasse größer sein als die Summe ihrer Teile. Hmmmm
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Masse ist keine komprimierte Energie, Masse und Energie ist Quantenmechanisch äquivalent, nur in der Makroskopischen Welt kann man das so genau differenzieren wie es unsere Intuition vorgibt, deswegen ist das etwas schwer zu verstehen. Das mit der Gesamtmasse hat was mit der Ruheenergie der Teilchen zu tuen, aber ich glaube nicht dass ich das aus dem Stegreif so erklären kann das es verständlich ist. Wenn es dich wirklich interessiert kann ich dir zwei Standardwerke zum einstieg empfehlen, einmal den Haken, Wolf: Atom und Quantenphysik und dann den Povh: Teilchen und Kerne. Privatkopien sind ja erlaubt oder? (PN)Pocolino hat geschrieben:Marcel hat geschrieben:Quasi aber lass mal lieber die Quarks weg, das ist ein wenig komplizierter. Die Massendifferenz von Protonen + Neurtonen im Kern ist eben die benötigte Bindungsenergie die beim Zerfall wieder frei wird.
PS es gibt keine negative Energie
Jetzt muss ich doch nochmal stupide nachhaken. Wenn Masse ja letztlich irgendwie komprimierte Energie ist (das habe ich zumindest irgendwo mal gelesen) und in dem Gesamtsystem des Atomkerns zusätzlich zu den Nukleonen noch diese Bindungsenergie dabei ist, müsste doch die Gesamtmasse größer sein als die Summe ihrer Teile. Hmmmm
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Die Energie kommt aber nicht dazu.Pocolino hat geschrieben:Wenn Masse ja letztlich irgendwie komprimierte Energie ist (das habe ich zumindest irgendwo mal gelesen) und in dem Gesamtsystem des Atomkerns zusätzlich zu den Nukleonen noch diese Bindungsenergie dabei ist, müsste doch die Gesamtmasse größer sein als die Summe ihrer Teile. Hmmmm
Die Bindungskraft ist keine von aussen eingefuegte Energie.
Ganz im Gegenteil.
Bei der Fusion von Protonen und Neutronen wird ja sogar Energie frei.
(Reden wir jetzt mal nicht von der Fusion und Spaltung groesserer Kerne.)
Woher also kommt diese freigesetzte Energie?
Diese abgegebene Energie kannst Du anhand des geringeren Gewichtes nachvollziehen.
Mit der ausgestrahlten Energie geht auch etwas Gewicht floeten.
CU, Kief
PS:
War zu langsam, aber egal, jetzt hab ich fertig getippt.
Re: Frage an die Naturwissenschaftler
Oh ja, das ist ne schöne Erklärung. Wenn man manchmal nicht so blöd wäre würde man selbst drauf kommenKief hat geschrieben:Die Energie kommt aber nicht dazu.Pocolino hat geschrieben:Wenn Masse ja letztlich irgendwie komprimierte Energie ist (das habe ich zumindest irgendwo mal gelesen) und in dem Gesamtsystem des Atomkerns zusätzlich zu den Nukleonen noch diese Bindungsenergie dabei ist, müsste doch die Gesamtmasse größer sein als die Summe ihrer Teile. Hmmmm
Die Bindungskraft ist keine von aussen eingefuegte Energie.
Ganz im Gegenteil.
Bei der Fusion von Protonen und Neutronen wird ja sogar Energie frei.
(Reden wir jetzt mal nicht von der Fusion und Spaltung groesserer Kerne.)
Woher also kommt diese freigesetzte Energie?
Diese abgegebene Energie kannst Du anhand des geringeren Gewichtes nachvollziehen.
Mit der ausgestrahlten Energie geht auch etwas Gewicht floeten.
CU, Kief
PS:
War zu langsam, aber egal, jetzt hab ich fertig getippt.