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Beitrag Nr. 2153-1
18.05.2014 12:07
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Zitat von Wikipedia:Die Energie (altgriechisch ἐν en „innen“ und ἔργον ergon „Wirken“) ist eine fundamentale physikalische Größe, die in allen Teilgebieten der Physik sowie in der Technik, der Chemie, der Biologie und der Wirtschaft eine zentrale Rolle spielt. Ihre SI-Einheit ist das Joule. Energie ist diejenige Größe, die aufgrund der Zeitinvarianz der Naturgesetze erhalten bleibt, das heißt, die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems kann weder vermehrt noch vermindert werden (Energieerhaltungssatz).
Okotombrok (Moderator)
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Beitrag Nr. 2153-2
20.05.2014 21:51
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Suza schrieb in Beitrag Nr. 2153-1:. . . aber ich frage mich WO diese Energie eigentlich genau steckt . . .
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Beitrag Nr. 2153-3
20.05.2014 22:54
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:
Hallo Suza,
zunächt ist Energie eine physikalische Größe und als solche ein abstakter Begriff, von Menschen ersonnen um Zustände und Zustandsveränderungen, kurz, um beobachtbare Phänomene in der Natur beschreiben zu können...
Mit Energie meint man also letztendlich nichts anderes als einen Unterschied.
mfg okotombrok
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Beitrag Nr. 2153-4
21.05.2014 09:29
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:zunächt ist Energie eine physikalische Größe und als solche ein abstakter Begriff, von Menschen ersonnen um Zustände und Zustandsveränderungen, kurz, um beobachtbare Phänomene in der Natur beschreiben zu können.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Energie ist also nichts, was sich irgendwo verstecken könnte, was man anfassen oder auch nur darauf zeigen könnte. Es ist kein Ding an sich, es stellt keine physikalische Entität dar.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Man sollte also nicht danach fragen, Was Energie ist, sondern besser, was wir damit meinen, wenn wir von Energie sprechen.
Was meinen wir nun mit Energie?
Mit Energie meinen wir zunächst einen Unterschied, einen Unterschied verschiedener Niveaus, physikalisch ausgedrückt Potenzialdifferenzen.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Es heißt, Energie sei das Vermögen, Arbeit zu verrichten. Mit Arbeit meinen wir jetzt einen Ausgleichsvorgang solcher Potenzialdifferenzen.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:An folgenden Beispielen mag es deutlich werden:
Betrachten wir einen See 500 m über NN mit Wasser der Masse m. Auf Meeresniveau haben wir nun eine potenzielle Energie, die wir aus dem Produkt von Masse , Höhe und Erdbeschleunigung errechnen –
E=mgh.
Die Energie ergibt sich also aus unterschiedlichen Gravitationspotenzialen, unterschiedlichen Entfernungen zum Erdmittelpunkt. Schaffen wir nun dem Wasser durch ein Flussbett einen Weg zum Meer, so wird es den Berg hinunterfleißen und damit Arbeit verrichten, z.B. eine Wassermühle antreiben.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Mit elektrischer Energie meinen wir eine Differenz elektrischer Ladungen und errechnen die Energie aus dem Produkt von Ladungsmenge und elektrischer Spannung/Potenzialdifferenz elektrischer Ladungen –
E=QU
Bieten wir nun der Potenzialdifferenz elektrischer Ladungen einen Ausgleich, schließen wir also den Stromkreis, so wird elektrische Arbeit verrichtet indem z.B. ein Motor angetrieben wird.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Von Wärmeenergie,
Q=c*m*DeltaTheta
mit Q als Wärmeenergie, c als Materialkonstante und Delta Theta als Temperaturdifferenz, sprechen wir, wenn wir unterschiedliche Temperaturniveaus vorliegen haben und damit eine Dampfmaschine antreiben können, wenn wir einen Temperaturausgleich ermöglichen.
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Von kinetischer Energie sprechen wir, wenn Massen in einem gegebenen Inertialsystem unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten zugewiesen werden können.
E=m/2v2
Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Ein Atom gibt Energie in Form eines Photons ab, wenn ein an ihn gebundenes Elektron ein höheres Energieniveau einnimmt als im „Normalzustand“ und die Bedingungen dergestalt sind, dass das Elektron auf ein für ihn natürliches Energieniveau zurückfällt.
Henry schrieb in Beitrag Nr. 2153-3:Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Mit Energie meint man also letztendlich nichts anderes als einen Unterschied.
Mir ist nach Provokation :joker: Masse ist ein Unterschied? E=mc2
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Beitrag Nr. 2153-5
21.05.2014 12:38
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Und was ist, wenn ich Materie erthitze, wenn ich eine Stahlblock auf 1000°C aufheize, dann steckt die Energie in den Atomschwingungen.Zitat:Wenn ein Atom nur dann Energie abgibt, wenn es ein Photon entlässt, dann trägt also das Photon die Energie? Steckt die Energie also in Atomen und Photonen?
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Beitrag Nr. 2153-6
21.05.2014 15:32
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2153-5:Energie ist das Bestreben von einem labilen in einen stabilen Zustand überzugehen.
Ein Stein, der in der Luft schwebt, hat einen labilen Zustand. erst wenn er runterfällt und auf dem Boden liegt, hat er einen stabilen Zustand erreicht. Seine potentielle Energie hat er dann in kinetische umgewandelt.
Thermische Energie ist, wenn zwei körper mit unterschiedlicher Temperatur ihre Temperaturdifferenz ausgleichen wollen.
Elektrische Energie ist, wenn ein aus einem Atom herausgelöstes Elektron sich wieder mit einem "partnerlosen" Proton vereinigen will.
Nukleare Energie ist, wenn ein instabiler Atomkern in einen stabilen Zustand wechselt.
Nur bei der kinetischen Energie ist mir keine gültige Umschreibung eingefallen.
Theoretisch, wenn sich zwei Objekte mit unterschiedlicher Energie "treffen".
Und bei der Strahlungsenergie sehe ich nicht den labilen Zustand des fliegenden Photons der in einen stabilen Zustand übergeht, sobald das Photon absorbiert wird. Aber, rein hypothetisch, ist Strahlungsenergie auch eine Form der kinetischen Energie.
Vielleicht hat meine Theorie vom labilen und stabilen Zustand doch einen Haken.
Und was ist, wenn ich Materie erthitze, wenn ich eine Stahlblock auf 1000°C aufheize, dann steckt die Energie in den Atomschwingungen.Zitat:Wenn ein Atom nur dann Energie abgibt, wenn es ein Photon entlässt, dann trägt also das Photon die Energie? Steckt die Energie also in Atomen und Photonen?
Diese Atomschwingung hören erst bei 0 Kelvin auf.
Wenn also ein Körper Wärme abstrahlt, in Form von (Infrarot)-Strahlung, wie kommt dann die Energie von der Atomschwingung in die Photonen? Welchen Einfluss haben die (Valenz-)Elektronen auf diesen Energiefluss? Wer kann den physikalischen Ablauf erklären?
Wann hebt ein einfallendes Photon ein Elektron auf eine höhere Bahn, und wann erhöht das Photon die Temperatur des Atoms in Form von stärkerer Atomschwingung?
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Beitrag Nr. 2153-7
21.05.2014 15:50
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Henry schrieb in Beitrag Nr. 2153-6:Steine schweben nicht in der Luft.
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Beitrag Nr. 2153-8
21.05.2014 16:08
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Beitrag Nr. 2153-9
21.05.2014 16:34
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Henry schrieb in Beitrag Nr. 2153-6:Die Strahlung, die der Stahlblock abgibt, wird nicht von der Bewegung der Atome erzeugt, sondern von den Elektronen, die durch Energiezufuhr angeregt werden, ein höheres Energieniveau einnehmen und sofort wieder auf ein niedrigeres zurückfallen. Wenn sie ein höheres Niveau einnehmen tun sie das, weil sie Strahlung aufgenommen haben, die (Infrarot-)Strahlung ist eine Folge der Abgabe von Energie der Elektronen, wenn sie wieder ihr altes Energieniveau einnehmen.
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Beitrag Nr. 2153-10
21.05.2014 16:44
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 2153-9:Henry schrieb in Beitrag Nr. 2153-6:Die Strahlung, die der Stahlblock abgibt, wird nicht von der Bewegung der Atome erzeugt, sondern von den Elektronen, die durch Energiezufuhr angeregt werden, ein höheres Energieniveau einnehmen und sofort wieder auf ein niedrigeres zurückfallen. Wenn sie ein höheres Niveau einnehmen tun sie das, weil sie Strahlung aufgenommen haben, die (Infrarot-)Strahlung ist eine Folge der Abgabe von Energie der Elektronen, wenn sie wieder ihr altes Energieniveau einnehmen.
Das ist falsch.
Ein schwarzer Körper emittiert Strahlung, weil die Atome schwingen und dadurch Ladungen beschleunigt werden. Beschleunigte Ladungen emittieren elektromagnetische Strahlung. Man erhält ein Bandenspektrum nach dem Wienschen Verschiebungsgesetz.
Wenn Elektronen auf ein höheres Energieniveau angehoben werden und von dort auf ein niedrigeres hinab fallen, so entspricht der Energiedifferenz zwischen zwei solchen diskreten Niveaus stets eine bestimmte Wellenlänge. Deshalb erhält man in diesem Fall - im Gegensatz zu dem vorgesagten Mechanismus - ein Linienspektrum.
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Beitrag Nr. 2153-11
21.05.2014 17:56
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Henry schrieb in Beitrag Nr. 2153-10:Für die Erkenntnis, dass Schwarze Körper diskrete Strahlung abgeben, die auf den "Quantensprüngen" der Elektronen beruhen, erhielt Max Planck den Nobelpreis, wenn ich mich richtig erinnere. Daher stammt die Bezeichnung "Quantensprung".
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Beitrag Nr. 2153-12
21.05.2014 22:46
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 2153-11:Hallo Henry,
Henry schrieb in Beitrag Nr. 2153-10:Für die Erkenntnis, dass Schwarze Körper diskrete Strahlung abgeben, die auf den "Quantensprüngen" der Elektronen beruhen, erhielt Max Planck den Nobelpreis, wenn ich mich richtig erinnere. Daher stammt die Bezeichnung "Quantensprung".
Da erinnerst du dich falsch.
Planck erhielt den Nobelpreis weil er entdeckte, dass alle elektromagnetische Strahlung (so z.B. auch auch Wärmestrahlung oder Radiowellen) in Energieportionen, den sogenannten „Quanten“ abgegeben wird. Dabei sind die abgegebenen Energiemengen (Quanten) immer ein Vielfaches der Strahlungsfrequenz multipliziert mit dem Planckschen Wirkungsquantum h.
Das hat aber nichts mit "Quantensprüngen" von Elektronen von einem auf ein anderes Energieniveau innerhalb eines Atoms zu tun.
Okotombrok (Moderator)
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Beitrag Nr. 2153-13
27.05.2014 20:32
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Hallo Claus,Claus schrieb in Beitrag Nr. 2153-11:Dabei sind die abgegebenen Energiemengen (Quanten) immer ein Vielfaches der Strahlungsfrequenz multipliziert mit dem Planckschen Wirkungsquantum h.
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Beitrag Nr. 2153-14
28.05.2014 09:23
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Suza schrieb in Beitrag Nr. 2153-4:Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-2:Man sollte also nicht danach fragen, Was Energie ist, sondern besser, was wir damit meinen, wenn wir von Energie sprechen.
Was meinen wir nun mit Energie?
Mit Energie meinen wir zunächst einen Unterschied, einen Unterschied verschiedener Niveaus, physikalisch ausgedrückt Potenzialdifferenzen.
Wenn ich Materie und Antimaterie nebeneinander halte, dann passiert zunächst nichts. Bringt man beides aber zusammen, hört die Materie auf zu existieren und zerstrahlt vollkommen zu Energie. So jedenfalls habe ich es noch aus dem Physikunterricht in Erinnerung und da habe ich eben mein Problem damit. Wenn Materie aufhört zu existieren und sich statt dessen vollkommen zu Energie gewandelt haben soll, was ist dann diese Energie (oder der Niveauunterschied nach Deiner Definition)?
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Beitrag Nr. 2153-15
28.05.2014 12:25
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Suza schrieb in Beitrag Nr. 2153-14:Nun kommen beide Massen in dierekten Kontakt. Was passiert? EnergieMaterie + EnergieAntimaterie = 2 Energie?
Was verbleibt in der hermetisch abgeschlossenen Thermoskanne, nachdem beide Massen zusammengebracht wurden- Wärme, Licht, Strahlung?
Was konkret ist nach der Reaktion noch vorhanden und bleibt das auf alle Ewigkeit?
Zitat von Wikipedia:Die Vernichtung (Annihilation) setzt die bei der Paarbildung als Masse gespeicherte Energie wieder frei. Bei der Elektron-Positron-Annihilation tritt diese als elektromagnetische Strahlung auf, im Fall schwerer Teilchen (Proton-Antiproton) teilweise auch in Form anderer Teilchen mit hoher Bewegungsenergie. Dabei wird die gesamte Masse des Teilchen-Antiteilchen-Paares umgesetzt und nicht nur, wie bei Kernspaltung und Kernfusion, ein kleiner Bruchteil (siehe Massendefekt). Die Annihilation einer gegebenen Masse von 50 % Materie + 50 % Antimaterie würde also viel mehr Energie freisetzen als die Reaktion einer gleich großen Masse von Fusionsreaktor-Brennstoff. Beispielsweise würde die Annihilation eines Wasserstoffatoms mit einem Anti-Wasserstoffatom die Energie 1,88 GeV liefern; die Fusion eines Deuteriumkerns mit einem Tritiumkern liefert dagegen nur 17,6 MeV. Die Antimaterieannihilation setzt hier also etwa 100-mal so viel Energie frei wie die Kernfusion.
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Beitrag Nr. 2153-16
28.05.2014 15:27
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2153-15:Zitat von Wikipedia:Bei der Elektron-Positron-Annihilation tritt diese als elektromagnetische Strahlung auf, im Fall schwerer Teilchen (Proton-Antiproton) teilweise auch in Form anderer Teilchen mit hoher Bewegungsenergie. Dabei wird die gesamte Masse des Teilchen-Antiteilchen-Paares umgesetzt und nicht nur, wie bei Kernspaltung und Kernfusion, ein kleiner Bruchteil (siehe Massendefekt). Die Annihilation einer gegebenen Masse von 50 % Materie + 50 % Antimaterie würde also viel mehr Energie freisetzen als die Reaktion einer gleich großen Masse von Fusionsreaktor-Brennstoff. Beispielsweise würde die Annihilation eines Wasserstoffatoms mit einem Anti-Wasserstoffatom die Energie 1,88 GeV liefern; die Fusion eines Deuteriumkerns mit einem Tritiumkern liefert dagegen nur 17,6 MeV. Die Antimaterieannihilation setzt hier also etwa 100-mal so viel Energie frei wie die Kernfusion.
LINK (Wikipedia)
Zitat von Wikipedia:Elektromagnetische Strahlung besteht aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern. Zu ihnen gehören unter anderem Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, UV-Strahlung sowie Röntgen- und Gammastrahlung.
(farbliche Hervorhebung durch mich)Zitat von Wikipedia:Gammastrahlung im engeren Sinne ist eine besonders durchdringende elektromagnetische Strahlung, die bei spontanen Umwandlungen („Zerfall“) der Atomkerne vieler natürlich vorkommender oder künstlich erzeugter radioaktiver Nuklide entsteht.
Der Name stammt von der Einteilung der ionisierenden Strahlen aus radioaktivem Zerfall in Alphastrahlung, Betastrahlung und Gammastrahlung mit deren steigender Fähigkeit, Materie zu durchdringen. Alpha- und Betastrahlung bestehen aus geladenen Teilchen und wechselwirken daher deutlich stärker mit Materie als die ungeladenen Photonen oder Quanten der Gammastrahlung. Entsprechend haben letztere ein deutlich höheres Durchdringungsvermögen.
Okotombrok (Moderator)
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Beitrag Nr. 2153-17
28.05.2014 21:25
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Suza schrieb in Beitrag Nr. 2153-16:Kann es sein, dass diese Strahlung zum Beispiel Photonen enthält? Und, sind Photonen keine Teilchen? Sind das dann aber Teilchen oder Antiteilchen? Wie ist das bei der Gammastrahlung?
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Beitrag Nr. 2153-18
29.05.2014 05:59
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-17:Ich empfehle dir populärwissenschaftliche- oder Fachliteratur zum Thema Licht, z.B. Richard Feynman's QED.
Dann weißt du, warum wir alle nicht wissen, was Licht eigentlich ist.
By the way,
lass die Antiteilchen zunächst außen vor, sie machen die ganze Geschichte nicht gerade einfacher.
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Beitrag Nr. 2153-19
29.05.2014 09:36
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2153-17:By the way,
lass die Antiteilchen zunächst außen vor, sie machen die ganze Geschichte nicht gerade einfacher.
Claus schrieb in Beitrag Nr. 2153-18:Ja, aber solltest du Feynman´s ausgezeichnetes Buch lesen, so wird er dir dort auch erklären, warum das Lichtteilchen (das "Photon" - wenn man es denn als solches betrachtet) nicht nur ein Teilchen, sondern auch sein eigenes Antiteilchen ist.
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Beitrag Nr. 2153-20
30.05.2014 09:15
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Suza schrieb in Beitrag Nr. 2153-16:Kann es sein, dass diese Strahlung zum Beispiel Photonen enthält? Und, sind Photonen keine Teilchen? Sind das dann aber Teilchen oder Antiteilchen?
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Also auch wieder Teilchen? Oder sind das nun Antiteilchen?
Rechtlich gesehen ist das Einholen einer Einverständnis in diesem speziellen Fall eigentlich nicht erforderlich. Da der Bundesgerichtshof jedoch Abmahnungen als "allgemeines Lebensrisiko" bezeichnet und die Rechtsverteidigung selbst bei unberechtigten Abmahnungen immer vom Abgemahnten zu tragen ist (nein, das ist kein schlechter Scherz) und da Abmahnungen nicht selten in Unkenntnis der genauen Sachlage erfolgen, möchte ich mit diesem Hinweis dieses "allgemeine Lebensrisiko" ein Stück weit reduzieren.