E=MC2

[HolgerL]

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

 

Det er jo mulig at selv om det er de samme partiklene som er i de nye molekylene, så har de mindre masse per partikkel. På samme måte som nukleoner har forskjellig masse per nukleon avhengig av hvor mange nukleoner som de er i kjernen med.

 

(det var bare en teori som jeg kom på da jeg leste det du skrev)

[Josten]

Skal ikke være for skråsikker, men i feks en tabell jeg har står det masse per nukleon for de fleste atomer. Og dette gjelder uansett hvilket molekyl de sitter i. Så jeg vil regne med at denne massen da er fast.

 

Når det gjelder et bål som brenner, så skal det sies at selv om noe "produserer" energi, så må det ikke nødvendigvis miste masse. Er bare i kjærnereaksjoner det skjer. Skal ikke late som om jeg kan mer en det jeg kan, men handler hvertfall om at atomer har forskjellig energi avhengig av hvordan de er satt sammen. Feks vann har en veldig lav energi. Derfor vil det ikke brenne selv om det i "teorien" burde brenne bra (hydrogen og oksygen).

 

Feks i reaksjonen O2 + 2 H2 --> 2 H2O er det ikke noe masse som forsvinner. De reagerer, gir fra seg energi, og går over i noe som har lavere potesiell energi enn utgangspunktet. uten å miste masse.

 

Dette var antageligvis ganske dårlig forklart, og tipper det er noen som kan gjøre det bedre enn meg.

[_hauken_]

Når det gjelder et bål som brenner, så skal det sies at selv om noe "produserer" energi, så må det ikke nødvendigvis miste masse. Er bare i kjærnereaksjoner det skjer. Skal ikke late som om jeg kan mer en det jeg kan, men handler hvertfall om at atomer har forskjellig energi avhengig av hvordan de er satt sammen.

Ja, du tenkjer no på energien som ligg i bindingane. Denne kan, som du seier, variere frå molekyl til molekyl. Det finst tabellar for dette og!

[Simen1]

Når det gjelder et bål som brenner, så skal det sies at selv om noe "produserer" energi, så må det ikke nødvendigvis miste masse. Er bare i kjærnereaksjoner det skjer.

Vel, jeg forsto faktisk det som ble sagt tidligere i tråden her. I tradisjonell fysikk så er massen til elektroner, protoner og nøytroner den samme uansett, og at det kun er i kjernereaksjoner som masse omdannes til energi.

 

Men det må jo i så fall bety at E=MC^2 ikke stemmer for vanlige kjemiske reaksjoner. Det er her fysikken har blitt oppdatert i det siste med at massen faktisk forandrer seg i slike reaksjoner også.

 

Grunnen til at det er oppdaget først i det siste er at det er snakk om utrolig mye mindre massetap i kjemiske reaksjoner enn i kjernereaksjoner. Forskjellen ligger altså i størrelsen på massetapet og energiproduksjonen. Hvis du f.eks regner ut hvor mye energi som utløses ved fusjon av 1kg H2 og sammenligner det med energien som utløses ved forbrenning av 1kg H2 med oksygen så er forskjellen svært mange tierpotenser. Hvis vi da setter inn disse to energimengdene i ligninga E=MC^2 så ser man at massen også endrer seg med like mange tierpotenser i forskjell. Kjemiske reaksjoner mister altså lite masse at det ikke er målbart på noen som helst vekt.

 

Men hva kommer masseforandringen av? I kjernereaksjoner er det protoner og nøytroner som endrer masse med noen promille. Det finnes tabeller over vekta til forskjellige atomkjerner, og forskjellene i vekt per nukleon er faktisk målbart forskjellige. Men hva med kjemiske stoffer? Vel, der er det ingen kjernereaksjoner og masseforandringen må tydeligvis ligge i elektronene. Hvordan skjer dette? Vel, jeg er ikke sikker selv, men en logisk forklaring må jo ligge i at når elektronene danner eller bryter bindinger så endres både orbitalmønsteret og hastigheten på de elektronene som deltar i reaskjonen. Siden vi vet at elektroner beveger seg med hastigheter nært opp til lysets så er det godt mulig at hastighetsendringen også endrer massen til elektronet. (Det er en kjent sak fra relativitetsfysikken at massen til et objekt endrer seg når den nærmer seg lysets hastighet.)

 

Sånn sett så er det jo egentlig svært forståelig at E=MC^2 er ufravikelig uansett type reaksjon og at massen forandrer seg enn så lite i slike reaksjoner også.

[_hauken_]

Vel, jeg forsto faktisk det som ble sagt tidligere i tråden her. I tradisjonell fysikk så  er massen til elektroner, protoner og nøytroner den samme uansett, og at det kun er i kjernereaksjoner som masse omdannes til energi.

 

Men det må jo i så fall bety at E=MC^2 ikke stemmer for vanlige kjemiske reaksjoner. Det er her fysikken har blitt oppdatert i det siste med at massen faktisk forandrer seg i slike reaksjoner også.

Eg har foreløpig ikkje kunnskapar utover pensum i 2KJ, men eg har forstått det slik at det i ein forbrenningsreaksjon vert frigjort energi fordi bindingsenergien i produkta er mindre enn bindingsenergien i reaktantane. Dette gjer at vi har ein spontan reaksjon, der overskotsenergien vert frigjort som til dømes varme.

 

Har du meir informasjon om korleis massetapet skjer, og kva tid dette vart oppdaga? Er det fordi det er nytt eller fordi det er for avansert at vi ikkje lærer om dette i 2KJ. Eller er det kanskje fordi massetapet er så forsvinnande lite at det i praksis ikkje har noko å seie på vårt nivå?

 

 

Helsing ein forvirra 2KJ-elev...

[HolgerL]

Spørsmålet er hva denne bindingsenergien i molekyler er.

[Spragleknas]

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

 

Det er jo mulig at selv om det er de samme partiklene som er i de nye molekylene, så har de mindre masse per partikkel. På samme måte som nukleoner har forskjellig masse per nukleon avhengig av hvor mange nukleoner som de er i kjernen med.

 

(det var bare en teori som jeg kom på da jeg leste det du skrev)

For alle deler i atomet (som ironisk nok betyr udelelig) finnes det anti-deler for (om man kan si det sånn). Når (hvis) disse treffes "forsvinner de".... selvfølgelig ikke men de blir omdannet til stråling... energi!

 

Hvor mye? Jo, så mye masse du hadde * C^2

[Spragleknas]

Spørsmålet er hva denne bindingsenergien i molekyler er.

det er vel et resultat av at elektronene deles mellom to atomer for å oppfylle oktettregelen.... bindingen til atomene dannes av +/- spenninger.

[Simen1]

Vel, jeg forsto faktisk det som ble sagt tidligere i tråden her. I tradisjonell fysikk så  er massen til elektroner, protoner og nøytroner den samme uansett, og at det kun er i kjernereaksjoner som masse omdannes til energi.

 

Men det må jo i så fall bety at E=MC^2 ikke stemmer for vanlige kjemiske reaksjoner. Det er her fysikken har blitt oppdatert i det siste med at massen faktisk forandrer seg i slike reaksjoner også.

Eg har foreløpig ikkje kunnskapar utover pensum i 2KJ, men eg har forstått det slik at det i ein forbrenningsreaksjon vert frigjort energi fordi bindingsenergien i produkta er mindre enn bindingsenergien i reaktantane. Dette gjer at vi har ein spontan reaksjon, der overskotsenergien vert frigjort som til dømes varme.

 

Har du meir informasjon om korleis massetapet skjer, og kva tid dette vart oppdaga? Er det fordi det er nytt eller fordi det er for avansert at vi ikkje lærer om dette i 2KJ. Eller er det kanskje fordi massetapet er så forsvinnande lite at det i praksis ikkje har noko å seie på vårt nivå?

 

 

Helsing ein forvirra 2KJ-elev...

Jeg har ikke funnet det i fysikkboka mi fra NTNU som forsåvidt er fra 1998, så det er ganske nytt ja. Jeg vet heller ikke om det finnes i nyere utgaver. Det vil uansett ikke være mer interresant enn at det får mer plass enn et par avsnitt i boka på 1300 sider. Kan aldri tenke meg til at det havner i 2KJ-boka i det hele tatt.

 

Vekttapet er vel i størrelseorden under et mikrogram per tonn forbrent materiale så det er nok ganske irrelevant i masseberegninger.

 

Det stemmer at energiforskjellen skyldes forskjellen i energi (entalpi) mellom utgangsmaterialene og sluttproduktene. Spørsmålet er vel mer _hva_ denne energien er. Hittil har kjemikere ikke forklart særlig bra hva entalpien egentlig er. Det er her jeg mener nyere forskning har forklart at endringer i entalpi også betyr endringer i masse, og at det dermed er formelen E=MC^2 som forteller hvor mye masse det er snakk om når entalpien endres så og så mye.

 

Elektroner spinner med hastigheter nær lysets og det er dermed nærliggende å tro at endringer av orbitaler/elektronbaner kan endre hastigheten og dermed massen til elektronet. Den tidligere illusjonen om at et elektron har en helt bestemt ufravikelig mengde masse er dermed brutt. Elektronet endrer altså masse med endringer av orbitaler/elektronbaner. Uheldigvis er endringen ufattelig liten så den er vel fortsatt svært vanskelig om ikke umulig å måle. Trolig er det snakk om at det endrer masse med i størrelseorden en milliondel av massen til elektronet.