Was passiert auf molekularer/ atomarer Ebene beim Zerschneiden eines Gegenstandes?
Wenn eine Klinge etwas zerschneidet, was passiert dann mit den Molekuelen und Atomen? Wie muss man sich das bildlich vorstellen? Zerreissen die Molekuele der Klinge die Molekuele des Gegenstandes oder gar seine Atome? Ist dort Zugkraft am Werk oder kinetische Energie?
4 Antworten
Wie snoop27 schon geschrieben hat werden beim zerschneiden ganz sicher keine Moleküle oder Atome aufgetrennt. Das eine Masse fest ist liegt daran, das die Moleküle durch verschiedene Bindungen (Wasserstoff-Brücke zum Beispiel) miteinander verbunden sind.
Wasser ist ein gutes Beispiel für eine Wasserstoff-Brücke : Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Diese sind wie folgt angeordnet : H-O-H. Da das Wasserstoffatom positiv geladen ist zieht es andere Wasserstoffatome elektrostatisch an. Anders ausgedrückt : Die Ecken des H-O-H-Moleküls ziehen die Ecken anderer H-O-H-Moleküle elektromagnetisch an. Dadurch gewinnt die Materie ihren Zusammenhalt und Wasser tritt als geschlossene Masse auf.
Wenn du jetzt beispielsweise einen Eiswürfel schneidest übst du eine Kraft auf ihn aus. Durch diese Kraft reissen zuerst die schwächsten Verbindungen auf, und das sind die Molekülbindungen wie die Wasserstoffbrücke. Mit anderen Worten : Du überwindest beim schneiden die elektromagnetische Anziehungskraft zwischen den Wassermolekülen im Eis im Fall der Wasserstoffbrückenbindung. Um Moleküle oder gar Atome aufzutrennen wäre ungleich viel mehr Kraft notwendig die du durch Muskelkraft nicht aufbringen kannst, kein makroskopischer Körper kann das.
Zu deiner letzten Frage : Ist Zugkraft was anderes als kinetische Energie ? ;) Ich kann mich auch irren, aber ich bin der meinung das es tatsächlich die kinetische Energie der Klinge ist, die die Molekülbindungen auftrennt. Um genauer zu sein ist es wohl eher "mechanische Deformationsenergie".
Falls du dich weiter über Molekülbindungen informieren möchtest empfehle ich dir, hier anzufangen : http://de.wikipedia.org/wiki/Zwischenmolekulare_Kr%C3%A4fte
Ich hoffe dir weitergeholfen zu haben :)
Du hast absolut recht, Zugkraft ist natuerlich kinetische Energie, das war bloed formuliert von mir :-). Also sprich: Ich uebe Kraft auf den Gegenstand aus indem ich das Messer in eine Richtung ziehe. Der Elektromagnetismus verhindert ein durchdringen des Gegenstandes, durch die Zugkraft allerdings trenne ich die Ionenbindungen weil die Kraft uebertragen wird und auf die Verbindungen wirkt, richtig? Ok, macht Sinn. Dankeschoen :-)
Hallo "Denkvielmehr", das ist eine hochinteressante Frage. Leider wurde diese Thema in der Wissenschaft noch nie so gründlich untersucht. Deshalb gibt es hier letzendlich nur "Ableitungen" von bestehendem Wissen und Erfahrungen. Natürlich hängt von mehreren Faktoren ab, ob es zu einem "Reißen" oder zu einem Aufspalten von Molekülen kommt. Es hängt beispielesweise von den Dimensionen einer Schneide / Klinge ab sowie von der Molekülsturktur und den zugrundeliegenden Bindungsmechanismen. Bei biogischen Geweben wie auch bei Kunststoffen werden durchaus Molekülketten aufgetrennt. Eine Klinge mit einem Schneideradius von wenigen Nanometern kann natürlich leichter eine Molekülkette aufspalten wie eine "schlachterklinge" die einen Schneidenradieus von >1µm besitzt. Du kannst Näheres in einer Präsentation auf unserer Interneseite lesen. Hier der Link: http://www.gebauergmbh.de/de/download.php
Ich hoffe, diese Information ist hilfreich. MG
es werden keine atome getrennt, auch keine einzelnen molekule,getrennt wird quasi zwischen den molekülen. die moleküle selbst bleiben ganz.
Aber die Molekuele sind doch miteinander verbunden, sonst wuerde die Masse doch nicht fest sein koennen.
die werden getrennt wie zwei medizinbälle von einem anderen medizinball
