E = mc² umstellen
Wenn man die Formel E = mc² so umstellt, dass man auf m, also die Masse kommt, kann man dann ausrechnen, wie man von m auf die Anzahl der Elektronen(?), Neutronen(?) oder Protonen(?) schließt? Bzw. ist dies überhaupt möglich? Wenn ja, kann jemand mir die dafür zuständige Formel niederschreiben?
Vielen Dank schonmal
m.f.G. Marcel
6 Antworten
Aaargh, das tut weh...
E = mc² steht für Energie= Masse x Lichtgeschwindigkeit ²
Das hat mit Chemie überhaupt nichts zu tun, damit kann man nur ausrechnen, wie viel Energie beim zerstrahlen von einer bestimmten Menge Material abgegeben wird(Kernfusion und Spaltung).
Ich verstehe auch deine Frage nicht richtig. Suchst du nach einer Formel bei der man über die Menge der freigewordenen Energie das Nuklid vor der Reaktion herausfinden kann?
Dafür gibt es Formeln, nur kenne ich die nicht auswendig. Und diese Formeln haben mit sicherheit mehr Variablen, weil du mindestens die Zerfallsart, das ausgangsnuklid/die Ausgangsnuklide und die freigewordene Energie benötigst.
Aber was hat das mit Chemie zu tun? Das ist fortgeschrittene Kernphysik und hat mit Chemie überhaupt nichts zutun.
Sorry, habe deine Frage erst durch deinen Kommentar weiter unten Verstanden^^
Lies dir meine Antwort darunter durch, das hier wird dir nicht helfen...
m = E/c²
damit kannst du aber auch nur ausrechnen wieviel Masse dabei herauskommen würde, könnte man irgendwie eine gewisse Energiemenge "irgendwie" in Masse verwandeln.
setzt man z.B. eine Gigawattstunde ein, also was ein grosses Atomkraftwerk in einer Stunde produziert, kämen rund 40 Mikrogramm zusammen.
Das kannst du dann teilen, durch was du willst, zum Beispiel durch die Protonenmasse
1,672 621 777(74) · 10−27 kg
äh, hä???????? Wenn du weißt was für eine Masse du hast, könntest du dir über das Atomgewicht zumindestens die Anzahl an Atomen innerhalb der Masse errechnen, aber was hat das mit E = mc² zu tun?????
Ah, jetzt versteh´ ich nach was du Fragst. Toll, dann hätte ich mir den langatmigen Kommentar auch sparen können...
Nein, das geht nicht. Man kann nur mögliche Konstellationen berechnen, aber nicht sagen welche es genau ist. Es gibt ja nicht nur Protonen und Neutronen, sondern noch viele weitere Elementarteilchen, Die sind zwar seltener, kommen aber durchaus vor (Myone zum Beispiel). Neutronen und Protonen selbst sind ja aus weiteren Teilchen aufgebaut, am bekanntesten sind Quark, Gluonen und Neutrinos. Jedes der Elementarteilchen ist anders aufgebaut, wenn auch geringfügig (Neutronen und Protonen unterscheiden sich zum Beispiel nur durch ein Positron bzw ein Negatron).
Aufgrund der Tatsache das selbst die gleichen Elementarteilchen (geringfügig) anders aufgebaut seien können (z.B. die Menge der in Protonen enthaltenen Positronen und Negatronen) ist es unmöglich genau festzulegen, aus welchen Elementarteilchen das aufgebaut ist.
Ich hoffe ich konnte helfen^^
Nein, E=mc² hat mit der Anzahl an Elementarteilchen nichts zu tun.
Gibt es dann eine Möglichkeit, von Energie auf die potenzielle Anzahl an Elementarteilchen zu kommen? Denn Materie ist doch "kondensierte Energie", wenn man es so nimmt. Dann gibt es sicherlich doch irgendeine Regelmäßigkeit, irgendein Gesetz, wieviel Elementarteilchen durch eine bestimmte Menge Energie entstehen, oder?
Vielen Dank für deine Antwort übrigens ;)
Nein gibt es nicht. Wenn du schon so eine Frage stellst bin ich mir sicher das du weißt, dass Elementarteilchen nichts mit bei Kernspaltung/Kernfusion freiwerdender Energie zutun haben. Die Elementarteilchen selbst(zumindest Protonen und Neutronen) sind aus weiteren Teilchen aufgebaut(Quark, Gluonen,Negatronen,Positronen). Bei Spaltung oder Zerfall "reagieren" einige dieser Teilchen miteinander (antimaterie und Materie) dadurch wird Energie frei. Man kann aber nicht sage welche dieser Teilchen miteinander reagiert sind.
Und mit den Elementarteilchen hat Zerfall/Spaltung/Fusion nichts zutun. Nach Zerfall/Spaltung/Fusion hast du immernoch die selbe Anzahl an Elementarteilchen, Nur anders Verteilt. Um herauszufinden wie die Ausgangsprodukte aufgebaut sind musst du nur wissen ob sie zerfallen(alpha, beta- beta+ ) gespaltet oder fusioniert wurden. Daraus kann man dann mit hilfe einer Nuklidkarte schließen, wie die Produkte aufgebaut sind.
Was für eine Masse hast du denn dann? Geht es um ein Teilchen? Oder um viele? Und welche genau?
Naja, nicht so ganz. Wenn du die Energie eines bewegten Atoms hast, dann kannst du mit m = E/c² die Masse des Atoms berechnen und da die Masse eines Elektrons, Neutrons und Protons bekannt ist und du außerdem genauso viele Protonen wie Elektronen haben musst, damit es neutral ist, könntest du sagen:
x * m(Proton) + x * m(Elektron) + y * m(Neutron) = E/c²
Nun hast du aber erstens 2 Variablen (x und y) und nur eine Gleichung und zweitens stimmt diese Gleichung nichtmal, weil es noch einen Massendefekt (-> Wiki oder Google) gibt.
Einfacher wäre es, wenn du die Masse des Atoms kennst, einfach ins Periodensystem zu gucken, welches Element diese Masse hat und dann weißt du auch, wieviele Protonen, Neutronen und Elektronen das hat.
Mir ist nicht so ganz klar, was du da machen willst...
Achso, jetzt sehe ich, was du willst.
Kurze Antwort: Nee, das klappt so nicht.
Und für meine Antwort da oben werden mich einige Leute auch steinigen.^^ Das ist nicht wirklich korrekt, das sollte nur eine Art Beispiel sein.
Massendefekt (wofür E = mc² ja eigentlich gedacht ist) kann man hier vernachlässigen.
Das Problem ist das das Gewicht selbst bei gleichen Elementarteilchen Variieren kann. Damit ist es Unmöglich die genaue Zusammenstellung von Elementarteilchen festzustellen. Man kann mögliche bzw wahrscheinliche Finden, aber selbst das ist schwierig und dauert lange
Es geht darum, zu erschließen, wie viele Elementarteilchen man potenziell von einer bestimmten Menge Energie erhalten kann. Denn Materie ist kondensierte Energie und ich möchte gerne wissen, ob es einen Weg gibt, zu erfahren, ob man die Anzahl an potenziellen Elementarteilchen irgendwie berechnen kann, wenn man weiß, wie viel Energie vorhanden ist.
Und bitte achte auf deine Sprache, ich hab niemanden etwas getan, da kannst du deine Antwort auch ein kleinen wenig höflicher formulieren ;)