Energie

[Borg-Alien]

Hallo,

in Illusion oder Wirklichkeit sagte Picard, dass Energie und Materie zwei unabhängige Größen wären und die Menschen gelernt hätten, Energie und Materie ineinander umzuwandeln. Aber laut der physikalischen Definition ist Energie der Zustand euines Physikalischen Systems, und meiner Meinung nach gibt es ohne dieses System auch keine Energie. Also was meinte Picard damit?

[Snyper]

Vielleicht den Energie-Erhaltungs-Satz

[Borg-Alien]

Aber mal was anderes: Ich habe gelesen, dass eine physikalische Welle sich ausbreitende Energie ist. Bei eine elektromagnetischen Welle breitet sich ein elektrisches Feld und ein magnetisches Feld aus. Also breitet sich elektrische und magnetische Energie aus. Diese wandeln sich ineinander um. Wieso eigentlich?
Dann widerum habe ich gelesen, dass elektromagnetische Strahlung aus Photonen besteht, aber erzeugen diese Photonen denn ein elektrisches und ein magnetusches Feld?

[Spocky]

Materie und Energie sind mW keine unabhängigen Größen, wie ja eigentlich schon die Gleichung E=mc² zeigen dürfte. Verändert man die Energie, verändert sich die Masse. Es kann also keine Unabhängigkeit geben

[Borg-Alien]

Aber mal was anderes: Ich habe gelesen, dass eine physikalische Welle sich ausbreitende Energie ist. Bei eine elektromagnetischen Welle breitet sich ein elektrisches Feld und ein magnetisches Feld aus. Also breitet sich elektrische und magnetische Energie aus. Diese wandeln sich ineinander um. Wieso eigentlich?
Dann widerum habe ich gelesen, dass elektromagnetische Strahlung aus Photonen besteht, aber erzeugen diese Photonen denn ein elektrisches und ein magnetusches Feld?

Und was sagst du dazu?

[Snyper]

Ich pers. sag dazu: HÄH?!? , Ich glaub das is zu hoch für mich, ich hab ne sch*** Physik (oder wie sie sagt: Füsük) Lehrerin.

[FirstBorg]

Also Elektromagnetische Wellen bestehen aus Photonen.

Licht ist auch eine Elektromagnetische Welle, und besteht daher auch aus Photonen.

Wie der Name schon sagt, haben solchen Wellen ein Elektrisches Feld, und ein Magnetisches Feld. Beide Schwingen und sind soweit ich weiss gekreuzt.

Energie und Masse kann man nicht voneinander Trennen, als Beispiel nehme ich mal ein Sauerstoffatom.

Ein Atom hat eine gewisse Masse. Wenn man nun ein O2 Molekül haben will, braucht man zwei O Atome.
Normalerweise erwartet man, das die Masse dann doppelt so groß ist, wie die Masse der einzelnen O Atome.
Das ist aber nicht der Fall. Diese Atome brauchen eine gewisse Energie um sich aneinander zu binden, und diese Energie die sie benötigen, verlieren sie an Masse.
Wieviel Masse sie dabei verlieren, kann man mit E=mc² ausrechnen.

[Bynaus]

Ein Atom hat eine gewisse Masse. Wenn man nun ein O2 Molekül haben will, braucht man zwei O Atome.
Normalerweise erwartet man, das die Masse dann doppelt so groß ist, wie die Masse der einzelnen O Atome.
Das ist aber nicht der Fall. Diese Atome brauchen eine gewisse Energie um sich aneinander zu binden, und diese Energie die sie benötigen, verlieren sie an Masse.
Wieviel Masse sie dabei verlieren, kann man mit E=mc² ausrechnen.

Nein, das stimmt so nicht. Das ist korrekt bei der Kernfusion, aber nicht bei einfachen Atomverbindungen...

Zur Frage:

in Illusion oder Wirklichkeit sagte Picard, dass Energie und Materie zwei unabhängige Größen wären und die Menschen gelernt hätten, Energie und Materie ineinander umzuwandeln. Aber laut der physikalischen Definition ist Energie der Zustand euines Physikalischen Systems, und meiner Meinung nach gibt es ohne dieses System auch keine Energie. Also was meinte Picard damit?

Masse ist eine ENERGIEFORM. Es gibt verschiedene Energieformen, wie kinetische Energie, potentielle Energie, Wärme, etc. Einsteins Formel E=mc^2 sagt nichts anderes aus, als dass Masse (m) eine Energie ist. Masse ist die dichteste bekannte Form, um Energie zu speichern: da c (Lichtgeschwindigkeit) im Quadrat eine sehr grosse Zahl ist, braucht man nur ganz wenig Masse, um eine gewaltige Energie zu haben. Ein kleiner Teil dieser Energie wird bei Kernspaltung / Kernfusion frei, bei einer Antimaterie-Materie-Vernichtung wird alles frei. Deshalb ist Antimaterie der idealste Energiespeicher, den man sich denken kann.

[FirstBorg]

Nein, das stimmt so nicht. Das ist korrekt bei der Kernfusion, aber nicht bei einfachen Atomverbindungen...

Das haben wir aber vor 2 Wochen in Experimentalphysik ausgerechnet

[Bynaus]

Ja, wie gesagt, für die Kernfusion ist das korrekt. Wenn du zwei O-Atome zu einem Magnesium-Atom verschmilzt, dann ist dessen Masse etwas kleiner als die Summe der beiden O-Atome. Die Bindungsenergie wird von der Masse gezehrt.

Bei chemischen Verbindungen wird aber per Definition (chemische Verbindung = Verbindung, welche die Atomkerne unberührt lässt und sich nur in der Hülle der Atome abspielt) keine Masse aus dem Kern gezehrt. Das lässt sich ja auch daraus ersehen, dass es sowohl endotherme (Energie verschlingende) als auch exotherme (Energie abgebende) chemische Verbindungen gibt. Bei exothermen Verbindungen müsste die Masse dann abnehmen, bei endothermen aber zunehmen... das ist definitiv nicht der Fall...

[FirstBorg]

Hmmmm, macht Sinn.

[Borg-Alien]

Also Elektromagnetische Wellen bestehen aus Photonen.

Licht ist auch eine Elektromagnetische Welle, und besteht daher auch aus Photonen.

Wie der Name schon sagt, haben solchen Wellen ein Elektrisches Feld, und ein Magnetisches Feld. Beide Schwingen und sind soweit ich weiss gekreuzt.

Energie und Masse kann man nicht voneinander Trennen, als Beispiel nehme ich mal ein Sauerstoffatom.

Ein Atom hat eine gewisse Masse. Wenn man nun ein O2 Molekül haben will, braucht man zwei O Atome.
Normalerweise erwartet man, das die Masse dann doppelt so groß ist, wie die Masse der einzelnen O Atome.
Das ist aber nicht der Fall. Diese Atome brauchen eine gewisse Energie um sich aneinander zu binden, und diese Energie die sie benötigen, verlieren sie an Masse.
Wieviel Masse sie dabei verlieren, kann man mit E=mc² ausrechnen.

Ja aber ich kapier einfachn nicht wie es zusammenpasst das elektromagnetische Strahlung aus sich ausbreitenden elektrischen und magnetischen Feldern und gleichzeitig aus Photonen besteht.

[Harmakhis]

Das hat er vielleicht dumm ausgedrückt...

Photonen SIND EM-Wellen. Ein Photon, auch Licht-Quant genannt - ist ein Paket aus einer bestimmten Anzahl vom EM-Wellenbergen und -Tälern.
Photonen sind die teilchen-basierte Betrachtung von EM-Wellen.

[Borg-Alien]

Toll da hätte ich eigentlich selber draufkommen müssen...
Bisher habe ich immer gelesen ein Photon ist die, ich zitiere, elementare Anregung des quantisierten elektromagnetischen Feldes ist. Darunter konnte ich mir natürlich nichts vorstellen.

[Spocky]

Photonen sind eine Ausprägungsform des Welle-Teilchen-Dualismus, die EM-Welle die andere.