Wenn ein Körper elektromagnetische Strahlung abgibt, wird dann seine Masse kleiner oder wird es nur kälter?

8 Antworten

 Irgendwie bin ich verwirrt.

Glaube ich gerne. Die Antwort hängt nämlich davon ab, woher die  elektromagnetische Strahlung (E.S.) stammt. Es gibt da mindestens vier Fälle:

  1. Ein Block glühender Stahl gibt E.S. ab in Form von Licht und Wärme. Der Block kühlt dabei ab.
  2. Die Sonne gibt ebenfalls E.S. in Form von Licht und Wärme ab-. Weil die Energie einer Kernfusion entstammt, kühlt die Sonne nicht ab, sondern verliert an Masse.
  3. Eine Funkantenne  gibt E.S. ab in Form von Radiowellen. Die Energie wird vom Sender an die Antenne zugeführt. Dadurch kühlt die Antenne nicht ab und wird auch nicht leichter.
  4. Eine Elektrische Lampe  gibt E.S. ab in Form von Licht und Wärme. Die Energie wird in Form von Elektrizität an die Lampe zugeführt. Dadurch kühlt die Lampe nicht ab (wird dagegen Wärmer durch die Energieverluste) und wird auch nicht leichter.

Er wird immer leichter.

Wärme ist Bewegung und Bewegung erhöht die Masse.

Jetzt diskutieren wir um die Größenordnung. Und die ist im Grunde gegen Null.

Der einzige Prozess bei dem bedeutende Mengen Masse in Energie umgewandelt werden sind Kernspaltungs/Fusionsprozesse.

Auf jeden Fall führt Energieverlust immer zu einem Masseverlust.

“Kälter“ ist ein schwieriges Konzept. Nicht jede Energieabgabe führt zu einer geringeren Temperatur. Einzelne Atome haben ja zum Beispiel keine Temperatur, da diese nur eine statistische Größe ist.

Warum rechnet man diese Physikaufgabe so?

Ich verstehe die d) folgender Aufgabe nicht? Könntet ihr mir die erklären? Wäre wirklich super nett, da ich in ein paar Tagen eine Physik Arbeit schreibe. Ich hätte dann noch eine 2 Frage, die aber nicht zu der Aufgabe gehört (Frage steht unten). Vielen Dank im Voraus.

Eine 'Federkanone' mit D=100kN/m wird 50cm zusammengepreßt a) Wie groß ist die Spannernergie? 1/2100000N/M0.5m^2=12500N b) Beim entspannen beschleunigt die Feder einen Körper mit 150kg Masse lotrecht nach oben. Welche Höhe erreicht der Körper? 12500N=150kg10N/kgh, h= 8.33333m c) Mit welcher Geschwindigkeit schlägt der Körper wieder auf dem Boden auf? 1/2v^2150kg=12500N, v=12.91m/s d) Welche Masse müsste der Körper besitzen um mit einer Geschwindigkeit von v=50km/h aufzuschlagen? Das rechnet man vermutlich so: 12500N= 1/2(125/6m/s)^2m, m=129,6kg Aber warum kann man das so rechnen??? Die potentielle energie ist doch von den Masse abhängig. Die pt. Energie müsste doch dann eigentlich 129,6 * 10 125/6 m/s betragen. Mann kann doch nicht einfach dem Körper eine Masse zuteilen und dann sagen, dass die potentielle Energie gleichbleibt oder?

Zweite Frage: Als was definiert man ein Abgeschlossenes System (wo die Energien gleich bleiben, also wo keine Energie verloren geht)?

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Warum tritt die Ultraviolett-Katastrophe nicht ein?

Wir betrachten die Erwärmung eines schwarzen Körpers. Wird diese erhöht auf bsp. 4000 Kelvin ist das Maximum der Intensität der abgestrahlten Strahlung bei 724 nm. Der Körper strahlt daher rot.

Erhitzen wir den Körper mehr bsp. auf 5000 Kelvin, dann ist das Maximum der Intenstät der abgestrahlten Strahlung bei 580 nm. Der Körper strahlt daher grün.

Je wärmer der Körper wird desto kurzwelliger (desto höher wird die Frequenz) wird die Strahlung, bis auf Ultraviolett welches zur Ultraviolett Katastrophe führen kann. Nur tritt diese aber nie ein, da Planck die Quanten einfügte.

Warum tritt diese aber nicht ein, das verstehe ich nicht. Es gilt ja die Energie eine Photons ist = h*f.

Wenn also die Frequenz höher wird, dann hat ja das Photon mehr Energie und es könnte mehr Strahlung in Ultraviolett abstrahlen, was ja zur Ultraviolett Katastrophe führen würde. Das ist doch ein Widerspruch. Was sehe ich hier falsch?

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