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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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Themen-Optionen | Ansicht |
#1
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Hat Energie Gewicht?
Wenn man eine Feder spannt, wird sie schwerer, wenn auch unmessbar gering, aber doch.
Wie ist es bei einer Batterie? Ist eine aufgeladene Batterie schwerer als eine entladene? Wenn ja, warum? |
#2
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AW: Hat Energie Gewicht?
Zitat:
Ein weiteres Beispiel wäre ein innen perfekt verspiegelter Kasten, in den einzelne Photonen eingesperrt werden.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
#3
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AW: Hat Energie Gewicht?
Ich denke schon. Aus demselben Grund wie bei der gespannten Feder erhöht die zugeführte Energie gemäß E=mc² das Gewicht. Ein anderes Beispiel ist die Gewichtszunahme eines Körpers durch Erwärmen.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#4
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AW: Hat Energie Gewicht?
Je mehr eine Batterie aufgeladen wird, desto mehr bewegen sich Elektronen, weil sie in höheren Schalen mehr Strecke zurück legen müssen. Es erhöht sich die Strecke der Elektronen und dadurch in Summe gesehen die inneren Bewegungen in der Batterie. Kann man das so sehen oder ist das falsch?
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#5
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AW: Hat Energie Gewicht?
Es fehlen zwei wichtige Details.
Zuerst die gute Nachricht: Man kann einen Akku stark vereinfacht durch ein Atommodell veranschaulichen. Wird ein Elektron in eine höhere Schale gehoben nimmt es Energie auf. Fällt das Elektron zurück in das Ausgangsorbital gibt es diese Energie wieder ab. Nun zu den fehlenden Details: Neben der kinetischen Energie gibt es auch die potentielle Energie und die ist in diesem Fall (für das Elektron) doppelt so groß, wie die kinetische Energie. Im angeregten Zustand hat das Elektron also eine geringere kinetische Energie, aber zugleich auch eine doppelt so groß höhere potentielle Energie. Die potentielle Energie ist nun eine Bindungsenergie und liegt damit als winziger Massenunterschied vor, womit wir wieder bei der Ausgangsfrage angelangt sind.
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Freundliche Grüße, B. |
#6
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AW: Hat Energie Gewicht?
Zitat:
Zitat:
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#7
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AW: Hat Energie Gewicht?
Angeblich ist eine aufgeladene duchschnittliche Autobatterie (1 kWh) ca. 40 ng schwerer wie eine nicht aufgeladene.
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#8
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AW: Hat Energie Gewicht?
Ist so etwas schon mal experimentell nachgewiesen worden?
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#9
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AW: Hat Energie Gewicht?
Da bin ich überfragt. Der Effekt beruht auf der Schwingungsanregung und dürfte winzig sein.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#10
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AW: Hat Energie Gewicht?
Ich habe mir dazu das Prinzip des Lithium-Ionen-Akkus angesehen. Dort wird beim Laden ein Valenzband von Graphit mit Elektronen, d.h. negativ geladen und beim Entladen das Leitungsband eines Metalls. Die Elektronen wechseln also nicht innerhalb eines Atoms, sondern wechseln energetisch unterschiedliche Orbitale von Atomen.
Zitat:
E_kin = 0.5 * m * v² = 0.5 * k * e² / r = -0.5 * E_pot Die kinetische Energie hat das positive Vorzeichen und die potentielle das negative Vorzeichen. Das höhere Orbital hat damit dann folgerichtig die höhere Energie. Lass das "angeblich" weg. Man kann es wegen m = E / c² unmittelbar mit einem Taschenrechner überprüfen.
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Freundliche Grüße, B. |
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