E=MC2

[kepler]

Eg har ikkje nokon link, men eg kan komme tilbake med ordrett sitat og referanse, men det må vente et par dagar.

 

 

Trur du er på rett spor når du snakkar om at elektrona avgir energi når dei hoppar over til eit anna skall. Dei avgir energi i form av eit foton. Dette fotonet strålar ut som elektromagnetisk stråling (varme eller lys eller anna stråling).

Dermed mister stoffet som brenn masse.

[Simen1]

Du er inne på noe der ja... høres ut som en grei nok forklaring i grunn.

 

PS. kan forsåvidt legge til at den avgitte strålinga sansynligvis er av mye mindre energi og altså av lavere frekvens enn f.eks eksiterte elektroner som faller inn til elektronskallet innenfor, som i en CO2-laser. Jeg er ikke sikker, men tror i hvertfall at energiforskjellen mellom to vanlige elektronbaner og en delt orbital er mindre enn forskjellen mellom et eksitert elektron som flytter seg et helt elektronskall inn eller ut. Slik lavfrekvent stråling som jeg tror det er snakk om ligger i det infrarøde området og absorberes sansynligvis av nabo-atomer og aksellererer heller det termisk. Altså at man ikek får noe målbar stråling ut av brennkammeret selm om det hadde vært glass der, men bare økt temperatur og trykk.

[G2Petter]

Er det ikke en del måleusikkerhet ved å brenne 1 000 000 000g for så å måle om en 0,000 000 001-del forsvinner?

Eller er det bare et tankeeksperiment?

Vil bare lurer på det, for om det har blitt prøvd, så må de ha ett heftig anlegg...

[kepler]

Trur neppe det er utført forsøk med å brenne av 1000 tonn for å måle massetap. Kanskje det er utført i mindre målestokk. Eg har ikkje referanser til slike forsøk i allefall.

[Simen1]

Er det ikke en del måleusikkerhet ved å brenne 1 000 000 000g for så å måle om en 0,000 000 001-del forsvinner?

Eller er det bare et tankeeksperiment?

Det har neppe blitt målt på den måten. Men det er fullt mulig de har gått andre veien og målt hvor mye energi som frigjøres og brukt E=MC2 for å regne seg frem til hvor mye masse som er omdannet. Sansynligvis har de noen heftige teorier om elektronbaner, spinn, lyshastighet, elektronhastighet osv som underbygger omdanningen.

 

Kanskje de til og med har målt den eksakte bølgelengden på det IR-lyset som frigis, og regnet ut at det samsvarer perfekt med den frigjorte energien i reaksjonen. Et slikt eksperiment ville kanskje bare krevd vakuum + lave temperaturer (Flytende nitrogen-kjølt kammer) + en gassflamme + et gass-spektrometer.

[G2Petter]

Jess!

Tro for all del ikke at jeg trodde noen hadde gjort det, heller mot den teoretiske biten selv, det kom kanskje ikke helt klart frem i den elendige posten min...

 

Anyways, ganske interessant, dette...

[kepler]

Frå Aschehoug og Gyldendal store leksikon, oppslagsord; energi:

 

Tidligere antok man at massen av en begrenset stoffmengde var uforanderlig, men etter Einsteins ligning vil en forandring av energien medføre en forandring av massen. En slik forandring er i mekaniske og kjemiske prosesser så liten at den vanskelig kan påvises, men i kjernefysiske prosesser blir den en målbar størrelse. Den energi som frigjøres i en vanlig forbrenningsprosess vil således svare til en masseforandring på mindre enn ett gram per 1000 tonn forbrenningsmateriale, mens man i kjernefysiske prosesser kan få en masseendring på flere gram per kilo.

[DesertGlow]

Frå Aschehoug og Gyldendal store leksikon, oppslagsord; energi:

 

Tidligere antok man at massen av en begrenset stoffmengde var uforanderlig, men etter Einsteins ligning vil en forandring av energien medføre en forandring av massen. En slik forandring er i mekaniske og kjemiske prosesser så liten at den vanskelig kan påvises, men i kjernefysiske prosesser blir den en målbar størrelse. Den energi som frigjøres i en vanlig forbrenningsprosess vil således svare til en masseforandring på mindre enn ett gram per 1000 tonn forbrenningsmateriale, mens man i kjernefysiske prosesser kan få en masseendring på flere gram per kilo.

Godt å høre at Wolfson har rett

[RolloThomasi]

selvfølgelig er det slik. Bindingsenergien til atomene er jo selvfølgelig "bundet opp" i masse. Eller går fantasien min ville veier nå? er litt slækk.

 

simen1: ingen vits i å kjøle ned kammeret. Sånn som jeg forstår deg er det for å unngå "lekkasjevarme" fra omgivelsene? Man får det ikke ned på det absolutte nullpunkt uansett, så man må se på det som en faktor.

Endret 26. mars 2004 av RolloThomasi

[Simen1]

simen1: ingen vits i å kjøle ned kammeret.

Jeg tenkte bare at om man skulle måle bølgelengden på IR-lyset/varmestrålingen så må kammeret kjøles ned såpass at det selv ikke sender ut IR-stråling/varme i det spekteret der det skal måles. Altså når man observerer IR-lyset fra forbrenningen så må ikke bakgrunnstrålingen fra kammer-veggene drukne strålingen fra forbrenningen i IR-lys fra varmestrålingen.

[Josten]

kepler; slik jeg ser det, kan det også tolkes på følgende måte: Energien man får ut av å brenne 1000tonn materiale, vil være den samme som om et gram av stoffet forsvant. Men i en kjærnefysisk reaksjon forsvinner mye mer. Altså noe for å sammenligne effektiviteten til vanlig forbrenning med en kjærnefysisk en.

 

Siden atomene ikke forandrer seg i en vanlig forbrenning, men bare danner andre molekyler, skjønner jeg ikke hvordan noe masse kan forsvinne.

 

For å forklare e=mc2 enkelt:

 

Nukleoner (fellesbetegnelse på protoner og nøytroner) veier ikke det samme uansett hvilket atom de er i. De veier mest i de lette grunnstoffene slik som hydrogen og helium, og veier mindre og mindre helt til vi kommer til Fe (jern). Der veier de ganske proporsjonalt mer og mer igjen utover i periodetabellen. Spesielt er det stor forskjell på massen til nukleonene i hydrogen og helium.

 

eksempel: vi får et deuterium-atom (hydrogen med 1.proton og 1. nøytron) til å gå sammen med et tritium-atom (hydrogen med 1. proton og 2 nøytroner). Dette vil danne 4/2helium (2 protoner og 2 nøytroner) og et løst nøytron.

 

Massen til de to H- atomene: 2,014101u + 3,0160493u = 5,0301503u

 

Masssen til He og n: 4,002603u + 1,008664904u = 5,011267904u

 

her ser vi at massen har forandret seg. Og det er her e=mc2 kan brukes. Først må vi finne ut hvor mye masse som har forsvunnet.

 

5,0301503u - 5,011267904u = 0,018882396u

 

siden vekten av 1u er 1,66 * 10^-27 blir det da:

 

E = 0,018882396 * 1,66 * 10^-27 * 300000000^2

 

E = 2,821 * 10^-12 J eller 2,8pJ

 

Hvis man regner ut hvor mye energi man da får ved å fusjonere 1g H, får man et veldig stort tall. Med kort overslag får man altså ca 1,7 * 10^15 J energi hvis man får 5g hydrogen av den "riktige" typen til å fusjonere.

[HolgerL]

Jeg er ikke den eneste som går 2FY her nei.

[Josten]

Jeg er ikke den eneste som går 2FY her nei.

Hehe, er ikke det nei Har dessuten prøve om det i morgen, så var fin øvelse.

[BolleKalle]

Jeg er ikke den eneste som går 2FY her nei.

Hæ? Dere vet ikke et fnugg før 3FY da... hvis ikke pensum har blitt endra?

[HolgerL]

Hæ? Dere vet ikke et fnugg før 3FY da... hvis ikke pensum har blitt endra?

Vi lærer om formelen E=MC2, men ikke om relativitetsteorien.

[FJERNET111]

Jeg er ikke den eneste som går 2FY her nei.

Hæ? Dere vet ikke et fnugg før 3FY da... hvis ikke pensum har blitt endra?

Så sant... pensum i 2fy omfatter egentlig svært lite... 3fy er litt mer, men det er ikke stort her heller. Er veldig basic fysikk egentlig (skal ikke si så mye om karakteren min men men )

[Simen1]

Jeg er ikke den eneste som går 2FY her nei.

Hæ? Dere vet ikke et fnugg før 3FY da... hvis ikke pensum har blitt endra?

Så sant... pensum i 2fy omfatter egentlig svært lite... 3fy er litt mer, men det er ikke stort her heller. Er veldig basic fysikk egentlig (skal ikke si så mye om karakteren min men men )

Vel, du må se det litt an i forhold til hvem vi snakker om her. For en gjennomsnittsbruker på forumet er nok 3FY ganske så mye. Det er nok bare et lite mindretall av brukerene som har lange tekniske utdannelser og kan 3FY nærmest utenat. Strengt tatt så holder jo egentlig 3FY i lange baner når det gjelder dagligdags fysikk.

Endret 27. mai 2004 av Simen1

[FJERNET111]

Vel, du må se det litt an i forhold til hvem vi snakker om her. For en gjennomsnittsbruker på forumet er nok 3FY ganske så mye. Det er nok bare et lite mindretall av brukerene som har lange tekniske utdannelser og kan 3FY nærmest utenat. Strengt tatt så holder jo egentlig 3FY i lange baner når det gjelder dagligdags fysikk.

For all del...

 

Det er akkurat som med 3MX. Det er helt basic matte egentlig, men det er mye mer enn hva en vanlig person noensinne får bruk for i dagliglivet.

[BolleKalle]

Vel, du må se det litt an i forhold til hvem vi snakker om her. For en gjennomsnittsbruker på forumet er nok 3FY ganske så mye. Det er nok bare et lite mindretall av brukerene som har lange tekniske utdannelser og kan 3FY nærmest utenat. Strengt tatt så holder jo egentlig 3FY i lange baner når det gjelder dagligdags fysikk.

For all del...

 

Det er akkurat som med 3MX. Det er helt basic matte egentlig, men det er mye mer enn hva en vanlig person noensinne får bruk for i dagliglivet.

/me tenker med grøss og gru tilbake på 3MX

3FY var meget interessant, hvis det dukker opp trøbbel kan du alltids ringe onkel Newton

[kepler]

sitat josten;

"Siden atomene ikke forandrer seg i en vanlig forbrenning, men bare danner andre molekyler, skjønner jeg ikke hvordan noe masse kan forsvinne."

 

 

Eg vil ikkje akkurat påstå at eg forstår det eg heller, men når du brenn ved på eit bål så strålar det ut energi ifrå det. Altså misser stoffet som brenn energi og sidan energi og masse er to sider av samme sak, E=mc2, så vil eg påstå at stoffet misser masse også.

 

I ein forbrenningsreaksjon stråler det ut energi/masse, i ein kjernefysisk raksjon strålar det ut energi/masse, men i heilt ulike mengder.