Welche Masse m [kg] hat Feuer?
Einstein beschreibt ja, dass Masse und Energie zusammenhängen. Bei Feuer wird ja Energie frei (thermische und Photoenergie), also muss es ja auch Masse haben. Aber wie groß ist die?
8 Antworten
Feuer ist kein Stoff. Eine Flamme besteht aus einem Stoff, der gerade brennt, und das Brennen ist ein Vorgang.
Nehmen wir z.B. das Verbrennen von Methan, dem Hauptbestandteil des Erdgases:
CH₄ + 2 O₂ ⟶ CO₂ + 2 H₂O
Aus den Regeln der Stöchiometrie folgt (mit leicht gerundeten Zahlen), daß 16 g CH₄ mit 64 g O₂ zu 44 g CO₂ und 36 g H₂O reagieren. Außerdem werden ungefähr 810 kJ an Energie frei (unter der Annahme, daß die gasförmigen Verbrennungsprodukte H₂O und CO₂ wieder auf Raumtemperatur abgekühlt werden).
Wenn Du diese Reaktion durchführst, dann hast Du 80 g eines Gasgemisches, das gerade verbrennt. Aber kann man sagen, das seien „80 g Feuer“? Wohl eher nicht.
Feuer ist ein Prozeß, und daher hat er keine Masse. Du kannst ja auch nicht fragen „Wie schwer ist das Wachstum meines Körpers“ oder „Was wiegt der Fall einer Kugel aus dem dritten Stock auf die Straße?“.
Die freigesetzte Energie hat jedoch sehr wohl eine Masse, und die kann man mit E=mc² ausrechnen. Heraus kommen ca. 10 ng, das entspricht grob der Masse eines Würfels aus Wasser mit der Kantenlänge eines sehr dünnen Haares (20 µm). Ist das jetzt die „Masse des Feuers“?
Leider auch nicht wirklich, denn das ist die Masse, um die die Verbrennungsgase leichter sind als die Ausgangsstoffe. Du kriegst also aus 80 g Sauerstoff+Methan nur 79.99999999 g Kohlendioxid und Wasserdampf. Weil dieser Unterschied so gering ist, sagt man gewöhnlich, daß sich bei einer chemischen Reaktion die Masse der Stoffe nicht ändert.
Du hast was was völlig falsch verstanden.
Das Masse und Energie zusamen hängt, bedeutet NICHT, das Energie auch Masse hat.
Man versucht an einem (unlogischem) Modell dem Licht eine Masse zu geben mit dem Begriff der Photonen. Es gibt aber ein unumstößliches Prinzip der Ursache und der Wirkung! Jede Masse besitzt Energie, denn Energie ist eine Zustandsbeschreibung der Masse! Demzufolge ist Energie immer an eine Masse (Materie) gebunden und nie umgekehrt!
Wie bereits unten angeführt irrst du dich. Im Kontext der Quantenfeldtheorie ist sogar eher die Energie als Anregungszustand von Quantenfeldern Ursache jeglicher Materie.
Photonen sind zudem weder logischer noch unlogischer als andere Teilchen, die in der Tat aber nur ein Modell darstellen, für komplexere quantentheoretische Objekte.
Die gesamte Quantentheorie ist auch wieder nur ein Modell, um sich bestimmte Phänomene zu erklären! Auch Einstein hat nicht in allem Recht, obwohl er ein großer Denker war. Quanten sind ja Kleinstmaterie und diese besitzen natürlich Energie! Es widerspricht jedoch jeder menschlichen Vernunft, aus Einsteins E = mc² abzuleiten, dass Energie Masse erzeugen könnte bzw. Energie in Masse umgeformt wird! Wer das lehrt, hat keinen Kopf zum Denken!
Dann erklär mir doch mal wohin die Materie-Teilchen verschwinden, wenn ein Positron mit einem Elektron kollidiert und sie sich beide auslöschen?
Übrig bleiben dann nur zwei Photonen. Und Photonen wiederum können in andere Energieformen umgewandelt werden. Folglich können Elektronen zu 100% z.b. in Wärme oder elektr. Energie umgewandelt werden.
Warum sollten sich Positronen und Elektronen gegenseitig auslöschen, da sie beide auch z.B. im Neutron oder Proton eng aneinander sich bewegen!? Und schau dir mal die Definition für Wärme an, das ist bewegte "Masse", Atome und Moleküle und damit auch von Elektronen!
Einstein hat ganz und gar nicht in allem Recht aber E=mc^2 ist jetzt nicht gerade Kontrovers und unter Physikern auch nicht die hohe Kunst.
Wie unten korrekt wiedergegeben, ist es absolut Fakt, sowohl theoretisch als auch experimentell, dass Energie Materie hervorbringt. Das ist auch keine neue Erkenntnis, sondern lange bekannt und sicher auch Stoff jedes Physik-Unterrichts der Oberstufe.
Wenn du tatsächlich von deinen Aussagen überzeugt bist, solltest du ein gutes Physik-Buch lesen und deine Vorstellungen etwas reflektieren.
Für Fragen stehe ich auch gerne zur Verfügung.
Neutronen und Protonen bestehen nicht aus Elektronen oder anderen Leptonen und schon gar nicht aus Positronen, welche Teil der Antimaterie sind und darum der Tat als Antiteilchen zum Elektron dieses bei Kontakt vernichten.
Nukleonen bestehen aus Quarks, verschiedene Konstellationen des Up- und Down-Quarks ergeben Protonen oder Neutronen. Abgesehen von ihrem Spin teilen diese nur wenige Eigenschaften mit den angesprochenen Leptonen.
energie lässt sich in masse umwandeln, energie ist aber keine masse.
sonst hätte licht ja auch eine masse,hat es aber nicht
Du hast Recht, wenn das der Fall wäre hätte Licht eine Masse uns genau so ist es auch!
Ich schätze aber ohnehin, dass du lediglich ein Troll bist und gehe nicht weiter darauf ein.
Ein ruhendes System, das Energie enthält, muss auch immer eine entsprechende Masse besitzen, denn die Energie ist die Ursache für die Krümmung der Raumzeit und daher auch der Gravitation. Auf Wikipedia steht z.B.
Die Äquivalenz von Masse und Energie gilt immer. Einem in Ruhe befindlichen Körper muss man entsprechend seiner Masse m eine Ruheenergie E0 = mc^2 zuschreiben (Einsteinsche Gleichung). Umgekehrt muss man nach derselben Gleichung einem System immer auch eine Masse zuschreiben, wenn es Ruheenergie besitzt, d. h. wenn es beim Gesamtimpuls null noch Energie hat.
das kommt auf die Art des Feuers drauf an.
Mit einbeziehen muss man die reagierenden Atome und Molekühle.
Bedenke das die Masse mit der Menge der reagierenden Teilchen steigt und mit der Menge des Rauchs und des Lichts sowie der Wärme sinkt die produziert wird.
Die Masse des Feuers kannst du daher mit seinen Eigenschaften berechnen aber nur für einen bestimmten Zeitpunkt.Oder du berechnest die durchschnittliche Masse die das Feuer über seine Lebensdauer hatte
Hallo TvL00,
Einstein beschreibt ja, dass Masse und Energie zusammenhängen.
Stark untertrieben ausgedrückt, ja. Tatsächlich ist Masse Energie, nämlich gleichsam kondensierte Energie.
Die Masse m eines Körpers lässt sich mit der Ruheenergie E₀=mc² identifizieren, denn der zusätzliche Faktor ist eine universelle Konstante und damit ein Artefakt des Maßsystems.
Würde man Stecken in Sekunden (im Alltag aus praktischen Gründen eher Nanosekunden, etwa die Länge eines typischen Schullineals und etwas weniger als ein angelsächsischer foot) messen, so wäre die Maßeinheit für Energie das Kilogramm.
Wobei einige Kilogramm Energie durchaus schon mal von Menschenhand freigesetzt wurden, nämlich thermonuklear, am 30.10.1961. Das waren so zwischen 2,5 und 3kg Energie und hätten eine Großstadt mit Umgebung dem Erdboden gleich gemacht.
Es ist nämlich
1kg ≈ 9×10¹⁶J ≈ 25TWh ≈ 21MT TNT-Äquivalent, und die „Zar-Bombe“ hatte zwischen 50 und 60MT.
Davon abgesehen bezeichnet man nicht (mehr) jede Art von Energie als Masse, sondern nur die Ruheenergie, also die Energie, die ein Körper in denjenigen Koordinatensystem hat, in dem es sich nicht bewegt (Fortbewegung ist relativ).
Sie lässt sich auch als Minkowski-Betrag
(1) |p»| = √{(E/c)² – (p.x² + p.y² + p.z²)}
des Viererimpulses
(2) p» := (E/c|p›) := (E/c|p.x|p.y|p.z)
beschreiben. Dessen zeitliche Komponente ist die Gesamtenergie, wie (2) zeigt.
Bei Feuer wird ja Energie frei (thermische und Photoenergie), also muss es ja auch Masse haben.
Dann müsste aber die Frage lauten: Wie groß ist die freigesetzte Energie in kg?
Die Frage ist unklar formuliert, weil mit Feuer
- der Vorgang der Verbrennung,
- das aufsteigende glühende Plasma oder
- eben die freigesetzte Energie
gemeint sein kann und die natürlich von Feuer zu Feuer unterschiedlich ist.
Einem Vorgang kann man natürlich schlecht Masse zuschreiben. Heißes Plasma ist jedoch Materie und hat auch gemäß der alten Physik Masse. Die freigesetzte Energie wiederum - wenn man sie denn kennt - kann von Joule problemlos in Kilogramm umgerechnet werden - einfach durch c² teilen!
Feuer ist doch ein chemischer Prozess. Daher hat es mMn kein Gewicht
Im Prinzip korrekt aber ich vermute er meint die Flammen, nicht das Phänomen "Feuer".
Doch, exakt das bedeutet es. Darum haben z.B. auch Photonen eine Masse.