Perpetuum mobile

[marcus]

Ik herinner me van de middelbare school of hts (dat is al even geleden allemaal) dat een leraar uitlegde dat als je in een afgesloten doos een beetje olie deed en een ontstekingsmechanisme dat werkte als de doos geschud werd dat dan na verbranding de doos een hele kleine fractie lichter zou zijn dan ervoor. Uiteraard stond dat in relatie tot de ontwikkelde warmte.

Vervang je de brandstof door een opgespannen magnetisch treintje of zelfs een op scherp staande muizenval, geeft dat net zo goed warmte. Dus ik kan het verschil moeilijk zien of die leraar moet ook onzin uitgekraamd hebben en ik zag geen reden daar van uit te gaan. Alle energie is ergens kernenergie maakte ik er uit op. In geval van die brandstof kwam die warmte van een omzetting volgens ecquivalentieprincipe en in deze gevallen opeens niet ? Dat dat potentiele energie is zegt me weinig ? Dat geldt net zo goed voor die brandstof. Of die warmte van botsende treintjes of een dichtklappende muizenval komt of van een beetje brandstof zou je zelfs moeilijk kunnen achterhalen als je van te voren niet weet wat in die doos zit.

[scorchingthevortex]

Ik herinner me van de middelbare school of hts (dat is al even geleden allemaal) dat een leraar uitlegde dat als je in een afgesloten doos een beetje olie deed en een ontstekingsmechanisme dat werkte als de doos geschud werd dat dan na verbranding de doos een hele kleine fractie lichter zou zijn dan ervoor. Uiteraard stond dat in relatie tot de ontwikkelde warmte.

Vervang je de brandstof door een opgespannen magnetisch treintje of zelfs een op scherp staande muizenval, geeft dat net zo goed warmte. Dus ik kan het verschil moeilijk zien of die leraar moet ook onzin uitgekraamd hebben en ik zag geen reden daar van uit te gaan.

Sorry, maar ik denk dat je je leraar verkeerd begrepen hebt. Vanuit gaande dat het geen nucleaire bom was, verdwijnt er geen materie.

Het GEWICHT van de doos nam af, maar de MASSA bleef hetzelfde. De reden hiervoor is idd warmte, namelijk de warmte van de doos werd afgegeven aan de lucht, aangezien warme lucht graag omhoog wil nam het gewicht af. Je had net zo goed de doos een beetje kunnen optillen of erop drukken om het gewicht te veranderen.

Maar er verdween geen enkel stukje materie uit die doos.

Alle energie is ergens kernenergie maakte ik er uit op.

nope

[scorchingthevortex]

Het verklaart wel waarom je zo matter-of-fact beweerde dat er materie werd aangemaakt en verdween, je was jaren geleden op het verkeerde been gezet en werd nooit gecorrigeerd.. kan gebeuren. Toen ik eenmaal ging studeren kwam ik er pas echt achter hoe vaag schoolleraren waren geweest en hoe veel foute viewpoints me dat kostte.

Maar het leek echt alsof je een nieuwe theorie aan het voorstellen was.

[marcus]

Het verklaart wel waarom je zo matter-of-fact beweerde dat er materie werd aangemaakt en verdween.

Dit misverstand was ik al bang voor vandaar dat ik er op wees dat niet perse het aantal moleculen (materie) hoeft af te nemen. Of er dan minder materie is hangt ervan af hoe je dat wilt definieren. Een op een met massa definieren is - lijkt mij - lastig gezien het idee van relatieve massa (relativiteit van massa dus). Dat de massa (uiteindelijk ook iets wat gemeten wordt) kan veranderen bij een onveranderde hoeveelheid materie geldt in de fysica als algemeen aangenomen. Dan kan je stellen "de rustmassa blijft hetzelfde" maar iets heeft geen twee massas tegelijk of is tegelijk in rust én in beweging (voor een enkele waarnemer tenminste niet).

Dat idee ben ik later trouwens ook nog wel een paar keer tegengekomen en denk dat er hier op dit forum nog wel een aantal mee bekend zijn : "een auto rijdt niet op principieel andere energie dan de kerncentrale van borsele".

Radioactief "verval" is iets wat dagelijks en overal om je heen aanwezig is. De verbranding van de benzine (chemische reactie) geeft een versnelling hiervan en een deel van de moleculen vervalt qua radioactiviteit, die waren anders ook wel vervallen maar de motor versneld het. De potentiele energie verandering is die massaverandering.

Dat gééft dus in feite geen energie (zoals wel algemeen gangbaar gezegd ) maar ís een verandering van energie, qua manifestatie en overeenkomstig het ecquivalentieprincipe. Die energie was daarvoor dus net zo goed aanwezig (wet behoud energie geldt continu). Net als bij een atoombom maar zelfs daar is de massaverandering al uiterst klein en ook nooit experimenteel vastgesteld (beetje lastig te doen ook lijkt me).

[EvilBro]

De verbranding van de benzine (chemische reactie) geeft een versnelling hiervan en een deel van de moleculen vervalt qua radioactiviteit, ...

Bron?

Je blijft maar dingen beweren zonder dat je daar enige onderbouwing voor geeft. Zorg eens voor die onderbouwing (en dan bedoel ik dus niet het 'ik heb het zo begrepen'-verhaal dat je tot nu toe afsteekt, maar dan heb ik het over bronnen die aantonen dat wat je beweert ook daadwerkelijk klopt).

[StrangeQuark]

een auto rijdt niet op principieel andere energie dan de kerncentrale van borsele

Tenzij je hiermee bedoelt dat warmte uiteindelijk warmte is, kan ik het misschien met je eens zijn, maar verder snap ik echt niet wat je hiermee bedoelt. Borssele laat ATOMEN uit elkaar vallen waar warmte bij vrijkomt wat een turbine aandraait waar stroom in wordt opgewekt. Een auto laat MOLECULEN uit elkaar vallen waar warmte bij vrij komt wat een drukgolf oplevert wat een zuiger wegduwt wat je banden doet rollen. Lijkt mij toch echt anders. De een is de bindingsenergie TUSSEN atomen (electromagnetisch) en de ander heeft te maken met het uitelkaar vallen van atoomkernen (zwakke kernkracht). Dit zijn twee fundamenteel verschillende krachten die een rol spelen en kunnen bijna niet verder uit elkaar liggen.

[klazon]

Ik kan me herinneren dat we het hier een paar jaar geleden ook al eens over hebben gehad.

Bij kernsplijting komt energie vrij, en dat gaat gepaard met massaverlies. Dat is een algemeen geaccepteerd feit.

Bij de verbranding van olie of gas komt ook energie vrij. Maar waarom zou daar dan ook geen massaverlies optreden? Ik snap ook wel dat het dan veel minder is omdat bij kernsplijting veel meer energie per ton "brandstof" vrijkomt dan bij het verbranden van een fossiele brandstof. Dus het relatieve massaverlies in bij fossiele brandstof veel kleiner.

Maar ik denk toch dat de energieopbrengst ook bij verbranding gepaard gaat met massaverlies. Want waar zou die energie anders vandaan komen? M.a.w. wat is het principiële verschil tussen beide manieren van energieproduktie, en waarom zou E=mc² wel opgaan bij kernsplijting en niet bij verbranding?

[Raspoetin]

Het verschil tussen kernsplijting en een normale chemische reactie is dat bij een chemische reactie niks verandert aan de atomen. Bij een kernsplijting gebeurt dat wel, en is dus totaal iets anders, en niet te vergelijken met een chemische reactie. De wet van behoud van massa is daarom ook alleen van toepassing op chemische reacties.

[StrangeQuark]

Wat Klazon bedoelt denk ik, is of die massa en energie niet ook met chemische reacties een rol speelt. Met andere woorden is de wet van behoud van massa een ouderwetse benadering en zijn de deeltjes daadwerkelijk lichter omdat de energie huishouding is verandert? Of is er een reden waarom E=mc2 hier niet geldt. Denk ik dat Klazon bedoelt.

[scorchingthevortex]

M.a.w. wat is het principiële verschil tussen beide manieren van energieproduktie, en waarom zou E=mc² wel opgaan bij kernsplijting en niet bij verbranding?

Bij verbranding worden er VERBINDINGEN opgeofferd voor energie, en die hebben geen massa. Bij kernsplijting wordt er daadwerkelijk materie omgezet.

[klazon]

Ja okee, zoiets had SQ ook al gezegd. Maar dat is nog niet echt een verklaring waarom bij atoomsplitsing wel massa verdwijnt en bij een chemische reactie niet.

Kortom, ik ben nog niet om. Niet dat ik het wil tegenspreken, maar het is me gewoon nog niet duidelijk. Als bij kernsplijting de energie uit massaverlies komt, waar komt het bij een chemische reactie dan vandaan?

En welke materie wordt er bij kernsplijting dan omgezet? Er verdwijnen toch geen onderdelen dan het atoom?

[EvilBro]

Maar dat is nog niet echt een verklaring waarom bij atoomsplitsing wel massa verdwijnt en bij een chemische reactie niet.

Dat is een rare redenering. Het gaat om twee verschillende processen. Dat bij het ene proces materie wordt omgezet in energie betekent op geen enkele manier dat dit dus ook moet gebeuren bij het andere proces.

[klazon]

Maar voor mij is de grote vraag welke materie er dan wordt omgezet. En ik denk ook dat het eerder om massa gaat dan om materie. Want voorzover ik weet raken er geen protonen, neutronen of elektronen "zoek" bij een kernsplijting. Dus wat verdwijnt er dan wel?

Je kunt je toch wel voorstellen dat de voorgaande verklaringen voor mij niet echt duidelijk maken wat het verschil is.

Ik snap best dat er verschil is tussen het veranderen van bindingen tussen atomen onderling, en het uit elkaar schieten van een atoomkern. Maar waarom er bij het ene proces dan wel massa verdwijnt, en bij het andere niet, dat kwartje wil bij mij nog niet echt vallen. Dus ik wacht gewoon af tot iemand overtuigend uitlegt wat nou het wezenlijke verschil is tussen die processen.

[317070]

Maar voor mij is de grote vraag welke materie er dan wordt omgezet. En ik denk ook dat het eerder om massa gaat dan om materie. Want voorzover ik weet raken er geen protonen, neutronen of elektronen "zoek" bij een kernsplijting. Dus wat verdwijnt er dan wel?

Je kunt je toch wel voorstellen dat de voorgaande verklaringen voor mij niet echt duidelijk maken wat het verschil is.

Ik snap best dat er verschil is tussen het veranderen van bindingen tussen atomen onderling, en het uit elkaar schieten van een atoomkern. Maar waarom er bij het ene proces dan wel massa verdwijnt, en bij het andere niet, dat kwartje wil bij mij nog niet echt vallen. Dus ik wacht gewoon af tot iemand overtuigend uitlegt wat nou het wezenlijke verschil is tussen die processen.

Eerst en vooral: volgens mij verdween er ook wel degelijk massa bij exo-energetische chemische processen, maar in schandalig kleine hoeveelheden. Maar dit zal ik nog eens moeten opzoeken (ik herinner me vaag nog iets van dat een steenkoolcentrale iedere 20jaar 1g steenkool doet 'verdwijnen' in energie). Maar dit zoek ik nog eens op.

Om terug te keren op je vraag: het eerste proces zet dus energie die gebonden zit in bindingen vrij, waardoor er geen massa verdwijnt, er wordt slechts energie omgezet van bindingsenergie tussen atomen (chemische energie) naar elektrische energie/warmte-energie/...

Het tweede proces zet een zwaarder atoom om in 2 lichtere atomen. De grap is nu dat als je de de massa's van de kleinere atomen optelt, je een kleinere massa hebt dan je had bij het grotere atoom. Er is dus massa 'verdwenen' in de vorm van energie. Dit kun je zelf ook narekenen met een Mendelievtabel.

Hier is er dus massa omgezet naar elektrische energie/warmte-energie/...

En dat is het fundamenteel verschil.

[scorchingthevortex]

Mijn post was incorrect het is waarschijnlijk weer koffie tijd.

Atoomsplitsing is natuurlijk ook het verbreken van verbindingen.

.

"Example: we say that chemical reactions actually lose a little mass as their evolve heat or light. But they don't lose mass until the heat or light is allowed to escape. If you weighed the reaction hot, and didn't allow radiation to leave, mass would not change no matter what you did.

That's true even with nuclear reactions. If you put a 21 kiloton nuke in a super-strong box and put it on a scale and blew it up, the scale wouldn't budge, even though 1 gram of "mass" has supposedly been converted to light, heat (including kinetic energy of plasma), and radiation. So long as the box holds, you don't see any mass loss. Only when you let the heat and radiation OUT, does the box lose mass and weight. By the time it gets to room temp, you've lost a gram of heat and radiation. But the system is not closed, and that gram is now someplace else. Whatever absorbed it, now weighs 1 gram MORE."

Dus... het antwoord is dat, in een gesloten systeem, in een chemische reactie er geen massa verdwijnt en

door een kernreactie ook niet. En dus blijft het gewicht voor allebei de reacties hetzelfde. In een open systeem was bij beide reactie het gewicht omlaag gegaan.

Nogmaals