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Forum: Offtopic Wird Eisen beim magnetesieren schwerer?


Autor: Andreas W. (Gast)
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Hi

hab mir folgenes Gedacht, wenn ich einen ferromagnetischen Stoff 
magnetisiere wird dieser dann schwerer?
ich stecke ja Energie rein. Es wird ja auch im Magnetfeld Energie 
gespeichert.

Autor: Wasser (Gast)
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öhh richten sich beim Magnetisieren nicht nur die Weisschen Bezirke aus 
? Ich denke nicht das da irgendwas schwerer wird.

Autor: Gast (Gast)
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Na, das fände ich doch sehr besorgniserregend, wenn das Material 
schwerer werden würde. Es handelt sich ja nur um ein "verschieben" von 
Ladungen.

Gruß
Jens

Autor: Gast (Gast)
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Aber da er sich ja dann Kräftemäßig zum Erdmagnetfeld ändert, könnte es 
doch sein, daß die Waage (trotz gleichbleibender Masse) etwas anderes 
Anzeigt oder?

Autor: Gast (Gast)
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Richtig erkannt, die Masse bleibt gleich! Mit einer Waage mißt man die 
Gewichtskraft. http://de.wikipedia.org/wiki/Waage
Das Beispiel mit dem Mond ist ja sicher bekannt.

Autor: Mr. Stahl (Gast)
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@ Andreas
Ich schlage Dich für den vierfachen Nobelpreis vor!

- Chemie
- Physik
- Wirtschaftswissenschaften
- Umweltschutz

Chemie:
Neuer Energiespeicher.

Physik:
Massenerzeugung mit minimalen Energieaufwand.

Wirtschaftswissenschaften:
Das Retten der Weltwirtschaft durch wundersame Stahlvermehrung, und 
dadurch das Stoppen des enorm gestiegenen Stahlweltpreises.

Umwelt:
Das Verfahren kommt mit 0 Emissionen aus.

Autor: Andreas W. (Gast)
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Ihr seit ja lustig.

Ich habe mich doch auf die Energie bezogen. Energie wiegt doch was oder?

Autor: Bane (Gast)
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Energie wiegt was?
Hör sowas zum ersten mal ;-)
Dann werden wir also in Zukunft Batterien wiegen um feststellen zu könne 
ob sie leer oder voll sind.
Dann müsste das Eisen ja auch schwerer werden, wenn du es erwärmst.
Steckst ja dann auch Energie rein.

Autor: XMan (Gast)
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>Ich habe mich doch auf die Energie bezogen. Energie wiegt doch was oder?

Wo du das grad erwähnst ... moment ... Nö ...

Es wiegt ein heißer Stein genausoviel wie ein kalter und ein ruhender 
Kreisel genausoviel wie ein drehender.

Aber das mit der Waage und der Gewichtskraft stimmt so nicht ganz, 
jedweder Krafteinfluß der auf die zu wiegende Probe wirkt wird natürlich 
auch von einer Waage wahrgenommen, wie im Wikipedia-Artikel steht 
"Auftrieb verfälscht das Ergebnis".

Warum da ein Einfluß des Erdmagnetfedes ausgefiltert werden sollte 
leuchtet mir nicht ein ... allerdings müsstest du schon recht nahe am 
Nord- oder Südpol messen, damit die Feldlinien auch halbwegs Senkrecht 
stehen ...

Autor: Peter (Gast)
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> Es wiegt ein heißer Stein genausoviel wie ein kalter und ein ruhender
> Kreisel genausoviel wie ein drehender.
nein, das stimmt leider nicht.
Es ist wirklich so das ein heißer Stein etwas mehr wiegt als ein Kalter. 
Es steckt zusätzliche Energie drin (die auch wieder entnommen werden 
kann) und da gilt immer noch E=MC² - ich denke mit einer Küchenwage kann 
man es nicht messen.

Autor: Andreas W. (Gast)
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Also ist magnetisiertes Eisen wirklich schwerer?

Autor: Roman K. (Gast)
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Hi Andreas,

die gleiche Frage hatte mich auch einmal beschäftigt.
Zuerst habe ich mit einem Chemiker darüber gesprochen,
der wusste nicht weiter.
Dann habe ich einen Physikprofessor gefragt.
(Es ging nicht um Magneten, sondern chemikalien, die nach der Reaktion 
Energie Freigesetzt haben)
Der Prof. meinte, dass das Gewicht tatsächlich abnimmt!!!
(bzw. dann beim Magneten wohl zunimmt k.a.)

In allen Chemiebüchern ist zwar in der Periodentabelle die Masse
der einzelnen Elemente beschrieben. Aber das sind keine exakten Werte.
bzw. die Masse der Elektronen (äußerst gering sogar gegenüber Proton 
Neutron) ist im Periodensystem auf die Ruhemasse bezogen.

Laut Einstein ändert sich die Masse mit der Geschwindigkeit relativ
zu anderen Objekten. Auch die Masse der Elektronen, Protonen usw.

Die Massenänderung ist aber wohl kaum feststellbar

Autor: Rumpel (Gast)
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Gleiches müsste für den Kondensator gelten?

Bsp.: 10000µF auf 10V geladen
 --> E=0.5*0.01*100=0.05 Ws
m=E/c^2= 1.66*10^-10 kg --> 1.66 Mikrogramm Gewichtszunahme

Die Frage ist ob das messbar wäre.

Autor: Peter (Gast)
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Das kan ich leider nicht sagen, ich denke aber nicht weil es nur ein 
umverteilung im Material.

Autor: Roman K. (Gast)
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Ich seh gerade Peter hatte inhaltsmäßig schon das gleiche geschrieben

Autor: Klugscheisser (Gast)
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Hallo Andreas,

>Energie wiegt doch was oder?

Mal ernsthaft: Ich nehme an, das Du ja irgendwie zu dieser Ansicht 
gekommen bist. Ist vielleicht ein wenig ungewöhnlich, das zu vermuten, 
aber durchaus nicht "dumm" oder sowas. Vielleicht kannst Du mal 
schreiben wie Du zu der Ansicht gekommen bist, dann kann man darauf 
näher eingehen.

Vielleicht beziehst Du Dich auf die sog. "Energie-Masse"-Relation wie 
sie in E=m*c*c zum Ausdruck kommt (Einstein). Stellt man das nach m um, 
kommt dabei E/c*c = m heraus. Wörtlich genommen ist also Energie gleich 
Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat.

Nun ist es aber so, das diese Äquivalenz nicht bei jedem Vorgang, bei 
dem Energie umgewandelt oder transportiert wird zum tragen kommt. 
Genauso wie nicht bei jedem Vorgang, etwa das Bewegen oder die 
Manipulation von Massen im allgemeinen, diese Relation umgekehrt, (also 
etwa Umwandlung von Masse in Energie) geschieht.

Tatsächlich gibt es nur einen bekannten natürlichen Vorgang und einige 
vom Menschen verursachte Vorgänge wo tatsächlich Masse in Energie 
verwandelt wird oder umgekehrt.
Der natürliche Vorgang findet in der Sonne bei der Umwandlung von 
Wasserstoff in Helium statt. Die dabei freiwerdende Energie ist das 
Licht (und Röntgenstrahlung und noch so einiges).
Die künstlichen Vorgänge finden etwa in Kernreaktoren oder in 
Beschleunigern statt. Mit der Energie von Reaktoren hast Du evtl. durch 
Deinen Stromversorger zu tun.

Der allgemeine Name für diese Prozesse heisst Kernumwandlung. Und man 
ist zuerst darauf gekommen (Otto Hahn und Lise Meitner) weil bei einem 
Versuch mit Kernumwandlungen der sog. Massedefekt aufgetreten ist. Bei 
dem Versuch war Energie freigeworden, aber die Masse wurde geringer. Das 
war damals eine absolute Sensation und völlig absurd.

Im Gegensatz dazu beeinflusst eine Magnetisierung den Spin von 
Elektronen (was auch immer das sein mag). Es beeinflusst hingegen nicht 
die Kerne von Atomen. Erwärmung etwa beeinflusst die Schwingung der 
Atome in ihrem Molekülverband oder allgemein dem Konglomerat in dem sie 
sich befinden (etwa Wasser). Entdeckt wurde das als sog. "Brownsche 
Bewegung". Erst bei sehr hohen Temperaturen werden auch die Elektronen 
so stark beeinflusst, das die Auswirkung im makroskopischen Maßstab 
sichtbar werden. Dann fängt das Ganze an zu leuchten, Elektronen lösen 
sich, Plasma entsteht, usw.


Vielleicht bist Du aber auch auf Deine Annahme gekommen weil es 
Experimente gibt wo etwa Licht eine Kraft auf einen Körper ausübt. Der 
sog. Welle-Teilchen Dualismus. Eine Kraft kann das Lichtpartikelchen 
(das sog. Photon) ja nur ausüben, wenn man es sich als Körper mit einer 
Masse vorstellt. Andererseits verhält sich Licht wie eine Welle. Es 
interferiert (mischt sich) z.B. mit anderen Wellen.

Dabei musst Du sehr aufpassen. Denn diese beiden Sichtweisen schliessen 
sich bei dem jeweiligen Experiment gegenseitig aus. Ein Kraft ausübendes 
Licht kann sich nicht gleichzeitig als Welle verhalten. Das ist ein 
wenig schwierig auszudrücken. Vielleicht hilft ein Vergleich: Ein Mann 
ist sowohl Kraftfahrer als auch Vater. Aber wenn er als Kraftfahrer 
tatsächlich tätig ist, kann er nicht gleichzeitig seinem Sohn den Anorak 
anziehen. Umgekehrt kann er als Vater, während er mit seinem Kind fangen 
spielt, nicht gleichzeitig Auto fahren. Trotzdem kann er sozusagen 
gleichzeitig als Kraftfahrer und Vater existieren.

Falls Du dazu noch Fragen hast, stelle sie einfach. Unter den ganzen 
Kernphysikern hier gibt es sicherlich einige die Dir doch ernsthaft 
antworten.

Autor: Martin (Gast)
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E = 0,05 Ws
c = 300 * 10^6 m/s (gerundet)
m = ? Kg

m = 0,05 / (300 * 10^6 )^2

m = 5,6 * 10^-19 Kg

Autor: Rumpel (Gast)
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Mist, habe das quadrieren der Lichtgeschwindigkeit bei meinem 
Kondesatorbeispiel vergessen!

Habs nochmal gerechnet: 5,55 * 10-19 kg

Autor: Andreas W. (Gast)
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Peter, im heißen Stein wird nichtmal Materie umverlagert.

Ich gebe zu, die Vorstellung ist eigenartig. Massezunahme weil ein 
Magnetfeld/E-Feld drum rum ist.

Ich finde 0,16 µg sollten doch zu messen sein. hat nicht rein zufällig 
einer eine Waage mit der er mal nachmessen kann? Man kann ja auch 
"bessere" Kondensatoren nehmen. Die deutlich mehr Energie speichern 
können bei weniger wiegen.

Mist Rumpel hat sich krass verrechnet. µg das ist ja Rießig. sind leider 
nur 5,56*10^-18 kg sein Beispiel, das wären 5,56 fg, das ist definitiv 
nicht messbar mit eine Waage. :(

Autor: Peter (Gast)
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andere haben sich auch schon damit beschäftigt.

http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=1304

Die Gravitationsanziehung zwischen zwei Objekten hängt nicht nur von 
ihren Massen und ihrem Abstand ab, sondern auch von absolut jedem 
zusätzlichen Beitrag zur Gesamtenergie jedes Objekts. Die Temperatur 
gibt an, wie schnell die Atome der Obkjekte sich hin und her bewegen. 
Erwärmt man ein Objekt erhöht man die Gesamtenergie des selben und es 
nimmt unweigerlich an Masse zu.
Erwärmt man einen 1kg schweren Goldwürfel um zehn Grad Celsius, erhöht 
sich die Masse des Würfels um ca. ein billionstel Prozent. Ein winziger 
Effekt aber vorhanden.

Quelle: Greene, Brian, "Der Stoff aus dem der Kosmos ist", S.315/316

Autor: Peter (Gast)
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@Andreas W
Das umverlagern bezog sich auf die Frage:

>Also ist magnetisiertes Eisen wirklich schwerer?

Autor: Rumpel (Gast)
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Beim Kondensator werden Elektronen umverlagert. Theoretisch könnte man 
auch die Anzahl der umverlagerten Elektronen bei gegebenen Energieinhalt 
berechnen...

Autor: Bernd G. (Gast)
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Wird der Magnet dann leichter?
Wie ist das, wenn man einen Elöektromagneten nimmt?

Autor: Andreas W. (Gast)
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Elektromagneten müssten auch schwerer werden. Bauen ja ein Magnetfeld 
auf.

ich find die vorstellung immernoch komisch.

Autor: Peter (Gast)
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> Elektromagneten müssten auch schwerer werden. Bauen ja ein Magnetfeld
> auf.
wer hat denn das behauptet? Bei der Temperratur sind wir uns nicht 
einig, das das Magnetfeld ein Einfluss hat wurde mehrheitlich verneint.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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ich habe es folgendermaßen gelernt: masse ist eine energieform, die 
durchaus in andere energie (z.b. strahlung, also wärme) umgewandelt 
werden kann.
wenn du nun ein magnetisierbares material magnetisierst, fügst du dem 
stoff eine energie zu, die dieser im magnetfdeld speichert, aber eben im 
magnetfeld und nicht in form von masse. irgendwie kann man vielelicht 
magnetische energie in masse umwandeln, dabei würde der magnet zwar ein 
klitzekleines bisschen schwerer, aber das magnetfeld würde schwächer 
werden, da du ihm ja durch die umwandlung energie entziehst. genauso 
sehe ich es auch bei einem kondensator und der temperatur.

außerdem haben die das mal in der sendung mit der maus getestet: leerer 
usbstick auf die waage gelegt, paar mb raufkopiert, nochmal gewogen, 
gleiches gewicht. und was die sagen, ist gesetz *G

Autor: Andreas W. (Gast)
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@klugscheißer

bist doch kein Klugscheißer, du antwortest doch auf meine Frage. Lass 
dir nichts einreden, klugscheißen ist es nur wenn du es einen erzählst 
der es nicht wissen wollte :-)

Ist jedenfals ein intersanter ansatz, meinst du wirklich das Einstein 
nur für Kerne gilt?
Das Licht eine Masse hat ist klar, die Photonenenergie einfach bei E=mc² 
eingesetzt. Dann noch der Impuls p=m*c/(1-v²/c²)^(1/2). Dann kannst du 
die Kraft ausrechnen die wirkt.
Ergibt sich aus den Teilchenansatz.

Jetzt gibt es mehrere Meinung, manche sagen ja wird schwerer, andere 
sagen nein, Einstein gilt dafür nicht :( beides klingt glaubwürdig.

Autor: Mr. Stahl (Gast)
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@ Andreas
> Ich habe mich doch auf die Energie bezogen. Energie wiegt doch was oder?

Wird ja immer besser! Ich schlage mal meinem EVU vor, den Strom nicht 
nach kWh sondern nach kgh zu berechnen.

Ein weiterer Wirtschaftsnobelpreis Nobelpreis für Dich!!!
Du hast die Stromkosten auf 0,000000000000000000000000000 EUR reduziert.

Autor: Eman (Gast)
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Da gabs doch auch mal die Frage, ob volle Disketten (oder Festplatten 
(oder Flash-Speicher))) schwerer sind als leere. :)

Autor: Michael (Gast)
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Nanana, nicht Masse mit Gewichtskraft gleich setzen.

Eine Magnetisierung erhöht die Masse nicht, sehe da zumindest keinen 
Zusammenhang. Durch das Erdmagnetfeld könnte sich aber die Gewichtskraft 
erhöhen, das kann ich mir zumindest vorstellen. Denke aber, dass die 
Erhöhung so gering ist, dass sie nciht ins Gewicht fällt...was für ein 
Wortspiel ^^

Autor: Michael (Gast)
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Flash-Speicher sind bestimmt schwerer, man schaufelt ja Elektronen auf 
die Tunneloxide, nur ob mans messen ist so eine Frage. Ein Elektron 
wiegt ja net grad so viel (1,9*10¯31 kg glaub ich).

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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michael, ein kondensator ist elektrisch neutral. du packst zwar auf die 
eine fläche elektronen rauf, entziehst sie aber ebenso der 
gegenüberliegenden fläche.

Autor: Andreas W. (Gast)
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Hey ihr längt ab. :-)

Es geht nicht darum das das magnetfeld angezogen wird von irgendwas. 
Sondern ob die im Magnetfeld gespeicherte Energie was wiegt. Also eine 
MASSE hat.

@Mr. Stahl (Gast)
Du bist sinnlos, danke, brauchst nicht weiter zu schreiben.

Autor: Michael (Gast)
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Ein Kondensator ja aber bei nem Flashspeicher hab ich was mit 
Tunneloxide im Hinterkopf, die geladen werden...muss ich daheim nochmal 
schaun, vielleicht schwirrt mir auch grad was völlig falsches im Kopf 
rum, irren soll ja menschlich sein und das bin ich leider ja.

Autor: Andreas W. (Gast)
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@michael

Du hast Recht, das Zwischengate wird negativ geladen. Aber dies geschiet 
durch einen Strom, ähnlich wie beim Kondensator. Damit ist es eine 
Ladungsverschiebung oder?
Ich habe mir das bis jetzt immer so vorgestellt das es ist wie einen 
Kondensator zu laden, nur das das letzte Stück nicht besonders gut 
leitet :)

Energie wird drin gespeichert, erhöht sich nun dadurch die Masse?

Autor: Klugscheisser (Gast)
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@ Andreas


>Ist jedenfals ein intersanter ansatz, meinst du wirklich das Einstein
>nur für Kerne gilt?

Das habe ich so nicht gesagt. Es ist halt so das nicht alle 
Energieumwandlungs- oder Transportvorgänge irgendetwas mit der 
Einsteinschen Gleichung zu tun haben. So vergrössert etwa eine 
Temperaturerhöhung nicht auch die (Ruhe-)Masse.
Es sind bis jetzt, ausser den von mir genannten natürlichen und 
künstlichen Vorgängen, keine weiteren Vorgänge bekannt, bei denen diese 
Äquivalenz tatsächlich zum tragen kommt. Rein theoretisch halte ich es 
für möglich das es Umwandlungen gibt bei denen mehr als bei der 
Kernspaltung oder Verschmelzung freiwerdende Energie, abgegeben wird. 
Allerdings sind solche Prozesse halt nicht bekannt.

>Das Licht eine Masse hat ist klar,
Nicht so ganz. Ob es eine Ruhemasse hat hängt davon ab, ob das 
elektrische Potential ein Coloumb-Potential oder ein Yukowa-Potential 
ist. Bisher spricht alles für ein Coloumb-Potential, d.h. das Photon hat 
keine Ruhemasse.

>die Photonenenergie einfach bei E=mc²
Diese Formel gilt, wie schon gesagt nur bei 
Photon-Kern-Wechselwirkungen. Sogenannte Paarerzeugung.

>eingesetzt. Dann noch der Impuls p=m*c/(1-v²/c²)^(1/2). Dann kannst du
>die Kraft ausrechnen die wirkt.
>Ergibt sich aus den Teilchenansatz.
Das mag so sein, hat aber nichts mit der Ausgangsfrage zu tun. Denn es 
geht hier um Experimente wo sich ein Photon "wie ein Teilchen" verhält. 
Siehe mein Vater-Auto-Sohn-Beispiel. Ich habe das nur als Vermutung 
gebracht, wie Du auf die Aussage "Energie wiegt doch was oder?" gekommen 
sein könntest.

Wie bist Du denn nun darauf gekommen?

Autor: Birger (Gast)
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... schaut mal nach der Ruhemasse eines Elektrons ... ;-)

mehr Elektronen = mehr Masse

Autor: Rumpel (Gast)
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>Rein theoretisch halte ich es
>für möglich das es Umwandlungen gibt bei denen mehr als bei der
>Kernspaltung oder Verschmelzung freiwerdende Energie, abgegeben wird.
>Allerdings sind solche Prozesse halt nicht bekannt.

Doch schon - Annihilation von Antimaterie. Passiert im 
Teilchenbeschleuniger.

Autor: omr (Gast)
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Beim "Magnetsisieren" werden lediglich Spins ausgerichtet bzw. klappen 
um. Eine Masseaenderung ist damit nicht verbunden.

Autor: Andreas W. (Gast)
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@Klugscheisser

keine Ahnung wie ich darauf gekommen bin. Vieleicht hat mich mein 
Physikprofessor drauf gebracht.

Bei Kernen ist es relativ leicht nachzuweisen das sie leicher/schwerer 
werden wenn sie Energie abgeben/aufnehmen.
Bei Chemischen Prozessen ist es ungemein schwieriger. Da ist es so als 
ob man versucht das Gewicht des Kapitän eines Hochseeschiffes an den 
Tiefgang seines Schiffes zu messen (bei unruhiger See). Bei 
magnetische/elektrische Speicherung ist es ungemein schwieriger.

Auf alle Fälle lieferst du im moment die besten Argumente, doch bejast 
du es nciht oder verneinst es nicht.

Schon nicht einfach das ganze :-( ich werd mal ein wenig rumrechnen. Und 
mir Tiefergehende gedanken zur Welt an sich machen. Manchmal hilft das 
ja, ergibt aber nur glauben nicht wissen :-(

Autor: Rumpel (Gast)
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Soweit waren wir auch schon. Die Frage ist ob bei Energiezunahme eines 
Systems ein mit E=m*c^2 beschreibbarer (nicht unbedingt messbarer) 
Massezuwachs verbunden ist.

Autor: Franke Michael (appletree)
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Ein herzliches Dankeschön an all jene die ernsthaft auf seine Frage 
geantwortet haben.

Unwissenheit sollte man nicht mit Dummheit verwechseln, sondern eben mit 
dem Fehlen an Wissen.
Und ich denke mal das seine Frage genau das erwerben dessen zum Ziel 
hatte.

Für den Rest der sich nur in zynischen Bemerkungen auf eine ernsthafte 
Frage antworten kann.
Es wurde nicht nach eurer persönlichen Befindlichkeit gefragt.

Danke

Autor: omr (Gast)
Datum:

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> Soweit waren wir auch schon. Die Frage ist ob bei Energiezunahme eines
> Systems ein mit E=m*c^2 beschreibbarer (nicht unbedingt messbarer)
> Massezuwachs verbunden ist.

Die Einsteinsche Beziehung gilt fuer relativistische Beziehungen. 
Hierbei muss die Geschwindigkeit um etliche Groessenordnungen ueber der 
Masse liegen. Mit anderen Worten, ein makroskopischer Koerper muesste 
fuer eine messbare Massenzunahme eine Geschwindigkeit aufweisen, die 
nicht mehr klein in Bezug zur Lichtgeschwindigkeit ist.

Autor: omr (Gast)
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Anders ausgedrueckt: Wirf den Eisenklotz mit Lichtgeschwindigkeit, und 
seine Masse wird gegen unendlich gehen.

Autor: Hans Download (Gast)
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da
gilt
für einen 1F Kondensator mit 10V geladen gilt daher (bei c=300000 km/s)
m=1,11e-12 g

Autor: Rumpel (Gast)
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>Die Einsteinsche Beziehung gilt fuer relativistische Beziehungen.
>Hierbei muss die Geschwindigkeit um etliche Groessenordnungen ueber der
>Masse liegen. Mit anderen Worten, ein makroskopischer Koerper muesste
>fuer eine messbare Massenzunahme eine Geschwindigkeit aufweisen, die
>nicht mehr klein in Bezug zur Lichtgeschwindigkeit ist.

Okay, schon klar. Die Relativistischen Beziehungen gelten aber nicht 
erst ab einer bestimmten Größe, sondern auch bei kleinen Energien. Sie 
sind eben nicht mehr messbar - aber vorhanden.

Autor: omr (Gast)
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Schoenes Beispiel, es macht die relativistische Beziehung deutlich: fuer 
makroskopische Massenzunahmen braucht es Spannungen oder 
Kondensatorflaechen, die gegen unendlich gehen

Autor: Andreas W. (Gast)
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at,  Franke Michael (appletree)

Danke fuer deinen erhellenden Beitrag. Der klingt extrem ueberheblich 
ohne etwas zum Thema beizutragen. Ich war bis jetzt immer der Meinung 
das gespeicherte Energie zu einer Massenzunahme fuehrt. Bei 
magnetischen/elektrischen Feldern finde ich das etwas abstrakt. Deswegen 
meine Frage. Wenn du was zum Thema beitragen moechtest bitte.

at,  Hans Download (Gast)

ich hab hier einen 100F Kondensator der hat aber nur max. 2,7V

Laut google
http://www.google.de/search?hl=de&q=100%2F2*2^2*N*...

2,2 pg
immernoch zu wenig :(

Autor: Peter (Gast)
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@Andreas W.
Ich würde den Kondensator auch als geschlossenen system sehen, die 
elektronen werden nur umverteilt.
Ich würde es vergleichen mit 2 Wasserbehälternmit lauwarmen Wasser, wenn 
ich jetzt das Wassen trenne(mit Energieaufwand) in einem Behälter mit 
heisserem und den anderen kälteres Wasser dann bleibt die Gesamt Energie 
erhalten.
(Das Mischen von beiden Behältern sollte wieder die Ausgangstemperatur 
ergeben)

Autor: Rumpel (Gast)
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In deiner Analogie wäre die Spannungsquelle eine Ladungspumpe die 
Elektronen von der einen Kondesatorfläche auf die andere pumpt.
Ist das im Gleichstromkreis wirklich so?

Autor: Peter (Gast)
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@Rumpel
Ich denke schon, sind doch auch immer 2 Pole an jeder Spannungsquelle.

Autor: Klugscheisser (Gast)
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@ Andreas

>doch bejast du es nciht oder verneinst es nicht.
Mit einer gewissen Absicht. Ich meinte, das meine Antworten Dir erlauben 
würden, Dir das selbst herzuleiten.
Aber gut. Hier die expliziten Antworten:

Variante --- Magnetisierung ---

>1. wenn ich einen ferromagnetischen Stoff magnetisiere wird dieser dann 
>schwerer?
Nein, denn damit wird "nur" der Spin der Elektronen ausgerichtet. Dafür 
wird die Energie verwendet. Kein Kernprozess.

Dazu wurde ergänzt:
>1. Gast: Es handelt sich ja nur um ein "verschieben" von Ladungen.
Nein, bei der Magnetisierung handelt es sich nicht um die Verschiebung 
von Ladungen.

>2. Wasser: öhh richten sich beim Magnetisieren nicht nur die Weisschen >Bezirke 
aus ? Ich denke nicht das da irgendwas schwerer wird.
Es ist zwar richtig, das da nichts schwerer wird. Allerdings sind die 
Weissschen Bezirke (drei s) kleine Bereiche die bereits ausgerichtet 
sind. Bei der Magnetisierung werden die Grenzen zwischen den Bezirken 
verändert. Ist also eine andere Betrachtungsweise der Magnetisierung.

>3. Gast: Aber da er sich ja dann Kräftemäßig zum Erdmagnetfeld ändert, >könnte es 
doch sein, daß die Waage (trotz gleichbleibender Masse) etwas >anderes anzeigt 
oder?
Das ist zwar grundsätzlich richtig. Aber es handelt sich hier um eine 
Wechselwirkung von Magnetfeldern. Bei entsprechender Ausrichtung des 
magnetisierten Körpers in dem Feld kann es so "aussehen" als wenn er 
leichter aber bei anderer Ausrichtung so als wenn er schwerer geworden 
wäre. Weder die Ruhemasse noch die träge Masse haben sich verändert. 
XMAN hat das richtig beschrieben.

Variante  --- Erwärmung ---
>1. Peter: Es ist wirklich so das ein heißer Stein etwas mehr wiegt als ein 
>Kalter. Es steckt zusätzliche Energie drin (die auch wieder entnommen >werden 
kann) und da gilt immer noch E=MC² - ich denke mit einer Küchenwage kann man es 
nicht messen.
Das halte ich für unzutreffend. Wie ich schon schrieb bedeutet eine 
Zunahme der Wärmemenge in einem Körper das die Bewegung der Atome um 
ihre Ruheposition (in einem Molekül, Kristall oder anderen Festkörper) 
zunimmt. In einer Flüssigkeit ist das ein wenig anders aber im Prinzip 
dasselbe. Mit einem Kernprozess hat das nichts zu tun. Es gibt da keine 
Masseveränderung, weder der trägen Masse noch der Ruhemasse.

Variante --- chemische Reaktion ---
>1. Roman K.: Dann habe ich einen Physikprofessor gefragt.
>(Es ging nicht um Magneten, sondern chemikalien, die nach der Reaktion
>Energie Freigesetzt haben)
>Der Prof. meinte, dass das Gewicht tatsächlich abnimmt!!!
Das halte ich im günstigen Fall für ein Missverständnis. Bei chemischen 
Reaktionen geht es um Elektronenverlagerungen. Die freiwerdenden oder 
aufgenommene Energie äussert sich in Wärme, Licht oder mechanischer 
Energie. Sonst nichts. Die Gesamtmassebilanz ändert sich nicht. Kein 
Kernprozess.

Dazu wurde ergänzt:
>1. Roman K. : In allen Chemiebüchern ist zwar in der Periodentabelle die >Masse 
der einzelnen Elemente beschrieben. Aber das sind keine exakten >Werte. bzw. die 
Masse der Elektronen (äußerst gering sogar gegenüber >Proton Neutron) ist im 
Periodensystem auf die Ruhemasse bezogen.
Wie genau die Angaben im Periodensystem auch sein mögen. Das hat mit der 
Frage nichts zu tun. Wenn man die Massen vor und nach einer Reaktion 
vergleicht tut man dies ja mit den jeweils gleichen Genauigkeiten. Falls 
diese eine bestimmte Grösse hat muss man halt mit entsprechend grossen 
Massen arbeiten um die Relevanz des Ergebnisses zu erhöhen. Aber 
wiegesagt, bei chemischen Reaktionen ändert sich die Masse nicht.

Variante --- Kondensatorladung ---
>1. Rumpel: Gleiches müsste für den Kondensator gelten?
Beim Laden eines Kondesators wird die aufgewandte Energie dafür 
verwendet die ohnehin, aber im ungeladenen Zustand gleichmässig im 
Kondensator vorhanden Elektronen zu verschieben. Dabei tritt der sog. 
Verschiebungsstrom auf. Da die Elektronen auch eine Masse haben, werden 
dabei auch Massen verschoben, aber eben in der Summe bleibt sich das 
gleich. Vor allem aber wird keinesfalls Energie in Masse oder umgekehrt 
umgewandelt. Kein Kernprozess.

Autor: Roland Praml (pram)
Datum:

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Hmm, eigentlich eine sehr interessante (wenn auch in der Praxis 
unwichtige) Frage

Klugscheisser wrote:
> Variante  --- Erwärmung ---
>>1. Peter: Es ist wirklich so das ein heißer Stein etwas mehr wiegt als ein
>>Kalter. Es steckt zusätzliche Energie drin (die auch wieder entnommen >werden
> kann) und da gilt immer noch E=MC² - ich denke mit einer Küchenwage kann man es
> nicht messen.
> Das halte ich für unzutreffend. Wie ich schon schrieb bedeutet eine
> Zunahme der Wärmemenge in einem Körper das die Bewegung der Atome um
> ihre Ruheposition (in einem Molekül, Kristall oder anderen Festkörper)
> zunimmt. In einer Flüssigkeit ist das ein wenig anders aber im Prinzip
> dasselbe. Mit einem Kernprozess hat das nichts zu tun. Es gibt da keine
> Masseveränderung, weder der trägen Masse noch der Ruhemasse.

Sollte durch Erhöhung der Geschwindigkeit der Atome nicht auch die Masse 
ansteigen (siehe oben: "Wirf den Eisenklotz mit Lichtgeschwindigkeit, 
und seine Masse wird gegen unendlich gehen.")

>
> Variante --- chemische Reaktion ---
>>1. Roman K.: Dann habe ich einen Physikprofessor gefragt.
>>(Es ging nicht um Magneten, sondern chemikalien, die nach der Reaktion
>>Energie Freigesetzt haben)
>>Der Prof. meinte, dass das Gewicht tatsächlich abnimmt!!!
> Das halte ich im günstigen Fall für ein Missverständnis. Bei chemischen
> Reaktionen geht es um Elektronenverlagerungen. Die freiwerdenden oder
> aufgenommene Energie äussert sich in Wärme, Licht oder mechanischer
> Energie. Sonst nichts. Die Gesamtmassebilanz ändert sich nicht. Kein
> Kernprozess.

OK das dies keine Kernprozesse sind ist klar, aber die Atome wurden 
umverteilt.

> Variante --- Kondensatorladung ---
>>1. Rumpel: Gleiches müsste für den Kondensator gelten?
> Beim Laden eines Kondesators wird die aufgewandte Energie dafür
> verwendet die ohnehin, aber im ungeladenen Zustand gleichmässig im
> Kondensator vorhanden Elektronen zu verschieben. Dabei tritt der sog.
> Verschiebungsstrom auf. Da die Elektronen auch eine Masse haben, werden
> dabei auch Massen verschoben, aber eben in der Summe bleibt sich das
> gleich. Vor allem aber wird keinesfalls Energie in Masse oder umgekehrt
> umgewandelt. Kein Kernprozess.

Auch hier wurden sie umverteilt -> sind näher zusammen (zumindest auf 
einer Platte)

Es ist ja bekannt, dass ein geordnetes System duch Abgabe von Energie 
"unordentlich" wird. Könnte es deshalb nicht sein, dass die Energie auch 
in der Ordnung/Dichte (also wie nahe die Atome zusammen stehen) steckt?
Und durch das "Nahe beisammen sein" einfach der Massezuwachs entsteht. 
(OK er nimmt auf der anderen Platte dann ab...)

Wir haben damals im LK-Physik jedenfalls angenommen, dass E=mc^2 immer 
gilt.

Trotdem bleibt die Frage noch offen, ob die Masse bei Magnetisierung 
mehr wird:
- Ist Magnetismus = Energie (Aufgrund des Ordnung/Unordnung Prinzips 
wohl ja)
- Gilt E=mc^2 in diesem Fall (oder gar immer)

Gruß
Roland

Autor: hohhgi (Gast)
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Variante --- Magnetisierung ---
Ich habe gerade nochmal in den Feynman Band II geschaut.
Hier wird auch sehr ausführlich über Magnetfeld, Ladung und auch 
Drehimpuls des Feldes u.a. bis hin zur "Elektromagnetischen Masse" 
diskutiert.
Resumee war schliesslich, dass - falls ich es nicht ganz missverstanden 
habe - jede Energiezufuhr letztendlich auch zu einer Massenänderung 
führt (wenn auch die Größenordnung verschwindend klein und technisch 
nahezu nicht mehr meßbar ist)

Autor: AVRFan (Gast)
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>jede Energiezufuhr letztendlich auch zu einer Massenänderung
>führt (wenn auch die Größenordnung verschwindend klein und technisch
>nahezu nicht mehr meßbar ist)

So ist es.  Wenn Du die Energie E aufbringst, um eine Schraubenfeder zu 
spannen, dann ist die Feder danach um E/c² schwerer.  Die Bindungskräfte 
zwischen den Atomen in der Feder sind elektromagnetischer Natur; der 
Raum im Innern der Feder ist erfüllt von einem entsprechenden Feld, 
welches Impuls, Drehimpuls, Energie, und mit letzterem auch Masse tragen 
kann.  In diesem Feld ist die Spannenergie gespeichert.  Jede Waage 
würde den Unterschied in der Masse anzeigen (Feder wiegen - Feder 
spannen - Feder erneut wiegen), wenn sie nur empfindlich genug wäre. 
Dies ist jedoch keine reale Waage der Welt.

Wenn Du gerade keine Schraubenfeder hast, kannst Du auch ein 
unmagnetisches Stück Eisen magnetisieren, oder einen Teller im Backofen 
erwärmen, oder einen Kondensator aufladen, oder die Platten eines 
geladenen Kondensators bei abgeklemmter Spannungsquelle etwas 
auseinanderziehen, oder aus zwei Mol Wasserstofff und einem Mol 
Sauerstoff ein Mol Wasser synthetisieren, oder einen Urankern spalten. 
In allen Fällen führst Du dem betreffenden System eine Energie zu, und 
wenn es die Energie E ist, dann vergrößerst Du damit die Masse um E/c². 
Dies gilt universell.

Autor: Andreas W. (Gast)
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So,
ich habe jetzt eine Weile darüber nachgedacht.
Gesprochen jetzt alles ohne Verluste (auch wenn technisch nicht 
möglich).

Ich stelle mir das so vor, wenn ich Kernenergie nutze um sagen wir mal 
Kondensatoren zu laden, dann geht Masse in den Kernen "verloren". Sie 
ist aber nicht Weg, die Masse steckt dann halt im Kondensator.
Das würde bedeuten das die Masse im Universium konstant ist. Das würde 
die konsistens des Systems aufrechterhalten.

Oh das erfordert jetzt aber noch weiterführende gedanken. Wenn das 
wirklich so  ist muss ich mein Weltbild überarbeiten. Vieleicht gibt es 
ja eine Möglichkeit Masse relativ einfach zu Energie umzuwandeln und 
umgekehrt.

Autor: Rumpel (Gast)
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Andreas W., die Prinzipien sind bekannt etwa Kernfusion oder gleich 
Materie - Antimaterie Annihilation.
Die Aufgabe ist nur noch das in ein technisch umsetzbares System zu 
bringen das mehr Energie erzeugt als es benötigt....:-)

Autor: Andreas W. (Gast)
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@rumpel

Das meine ich nicht.
Wenn Masse~Energie ist. Dann ist es auch möglich Masse ohne Antimaterie 
in Energie umzuwandeln. "DIREKT"
Es ist sicher nicht so einfach wie es sich anhört, sonst würden wir 
nicht existieren. Weil schon rein statistisch dieser Prozess von selbst 
ablaufen müsste.
Obwohl vieleicht tut er es ja, nur wir interpretieren es falsch.

Autor: Klugscheisser (Gast)
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@ hohhgi
>Ich habe gerade nochmal in den Feynman Band II geschaut.
>Resumee war schliesslich, dass {...] jede Energiezufuhr letztendlich auch >zu 
einer Massenänderung führt

Ich habe das etwas anders verstanden. Kannst Du mir bitte Kapitelname, 
Nr. und den oder die Sätze nennen, auf die Du Dich beziehst? (Ich habe 
hier die Ausgabe von 1987 vom Oldenbourg-Verlag).
Ich habe das so verstanden, das man einem im Feld beschleunigten 
Elektron eine Masse insofern zuordnen kann, das es ja eine Energie 
(Impuls) und eine Geschwindigkeit hat. Das nennt er dann elektrische 
Masse. Letzlich geht es umd das von mir schon genannte Problem ob 
Ladungen Coloumbsch oder Yukowasch sind. Es geht hier nicht um eine 
träge oder schwere Masse. Das aber diese Äquivalenzen mathematisch 
bestehen heisst nicht unbedingt das es auch reale Prozesse gibt, welche 
diese Äquivalenz realisieren.

>Wenn Du die Energie E aufbringst, um eine Schraubenfeder zu
>spannen, dann ist die Feder danach um E/c² schwerer.
Kannst Du mir da bitte ein Zitat nennen. Mein Einwand ist hier derselbe.

Das Problem ist das hier relativistische Effekte genannt werden, die 
nicht zwangsweise auch einen Niederschlag in der schweren Masse finden. 
Das klingt für mich so, als wenn man behauptete, das, da eine 
beschleunigte Masse für einen Beobachter schwerer wird, auch eine 
"reale" Massezunahme erfolgt. Es ist vielmehr so, das sich der Körper 
für den Beobachter so "verhält" als hätte er eine grössere Masse. Das 
ist also die Frage des Bezugssystems. Wenn ich aber praktische 
Anwendungen will, werde ich mich immer mit dem fraglichen Objekt in 
einem Bezugssystem befinden.

@ Andreas W.
>Ich stelle mir das so vor, wenn ich Kernenergie nutze um sagen wir mal
>Kondensatoren zu laden, dann geht Masse in den Kernen "verloren". Sie
>ist aber nicht Weg, die Masse steckt dann halt im Kondensator.
Das ist so nicht ganz korrekt ausgedrückt. Sie steckt nicht als Masse, 
also als irgendeine Entität mit Eigenschaften einer trägen oder schweren 
Masse in dem Kondensator. Einfach gesagt, der Kondensator wird nicht 
schwerer.

@Rumpel
>die Prinzipien sind bekannt etwa Kernfusion oder gleich
>Materie - Antimaterie Annihilation.
Ich gebe zu bedenken, das es (nach bisheriger Theorie) keine freie 
Antimaterie gibt. Du brauchst also erstmal riesige Energien um diese 
Antimaterie zu erzeugen. Schlechte Bilanz.

Autor: Klugscheisser (Gast)
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@ Andreas W.

>Wenn Masse~Energie ist. Dann ist es auch möglich Masse ohne Antimaterie
>in Energie umzuwandeln. "DIREKT"
Das diese Äquivalenz mathematisch formulierbar ist, heisst nicht 
zwangsweise, das es auch reale Prozesse gibt, die diese Äquivalenz 
realisieren. Tatsächlich gibt es ja solche Prozesse. Sonne usw. Habe ich 
schon genannt.

>Es ist sicher nicht so einfach wie es sich anhört, sonst würden wir
>nicht existieren. Weil schon rein statistisch dieser Prozess von selbst
>ablaufen müsste.
Das sehe ich auch so. In unserem zeitlichen Massstab sollten solche 
Prozesse nicht so spontan ablaufen. Könnte frustrierend sein, wenn der 
Pudding auf dem Löffel auf einmal anfängt zu leuchten. ;-)

>Obwohl vieleicht tut er es ja, nur wir interpretieren es falsch.
Das mag sein. Wo würdest Du anfangen zu suchen?

Autor: hohhgi (Gast)
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@Klugscheisser
>bzgl. Feynman. Ich habe das etwas anders verstanden. Kannst Du mir bitte
>Kapitelname,
>Nr. und den oder die Sätze nennen, auf die Du Dich beziehst? (Ich habe
>hier die Ausgabe von 1987 vom Oldenbourg-Verlag).
Hab hier die Ausgabe von 1991 vom Oldenbourg-Verlag. U.a. folgende 
Kapitel hatte ich gemeint:
27-6 "Impuls des Feldes"
Hier wird dem Feld ein Impuls zugeordnet. Nach meinem Verständnis 
bedeuted das auch eine träge Masse, und da ja seit Einstein träge Masse 
und schwere Masse ein und desselben Ursprungs sind, es also nur die 
Masse gibt, muss auch die Waage einen Massezuwachs anzeigen.
desweiteren
28-3 "Elektromagnetische Masse"

Ich hätte da auch noch ein anderes Beispiel:
Angenommen ein Laser klassischen Aufbaus mit zwei parallelen Spiegeln. 
Eingeschaltet bildet sich ja im Inneren eine stehende Welle. Dadurch 
dass sich dort jetzt viele Photonen befinden, die auch eine Masse haben 
und auch von dem Gravitationskraft der Erde angezogen werden, muss 
letztendlich auch der Laser im eingeschalteten Zustand schwerer sein.

Ist denn jetzt ein elektromagnetisches Feld nicht auch durch Photonen 
beschrieben und hat somit eine Masse? Dann müßte doch auch das 
magnetisierte Stück Eisen schwerer sein als vorher?

Autor: Franke Michael (appletree)
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@ Andreas W.
Dich hab ich doch gar nicht gemeint. o_O
Ich fand deine Frage doch sehr interessant.
Nur stellen sich immer meine Nackenhaare auf wenn dann irgendwelche 
Klugscheißer (nein ich meine nicht den Nicknamen :) ) sarkastische 
Bemerkungen machen.
Ohne diese Radbemerkungen würden wohl öfter mal interessante Fragen 
gestellt.

Aber zurück zu deiner Frage.
Naja, ich würde das Ausrichten der Elementarladungen nicht gerade als 
Energiespeicher betrachten.Noch könnte ich sagen das das System von 
einer Unordnung in eine Ordnung gebracht wird.So ist die von außen 
betrachtete Neuordnung doch im Widerspruch zu ihrer Inneren.Soweit zum 
Informationsgehalt der Materie.

Hm.
Wenn man zum Beispiel eine Stahlkugel und einen Magneten auf einer 
Fläche in unmittelbarer nähe platziert, wird die Kugel vom Magneten 
angezogen.Der Energiezuwachs der Kugel wird spätestens beim Aufprall in 
Wärme, und vielleicht zu einem winzigen Teil als Schallwelle, wider 
abgegeben.
Wenn man die Kugel wider vom Magneten abzieht wird die Kraft aufgewendet 
die zuvor durch den Aufprall abgegeben wurde.Ich hab jetzt mal die 
Massenträgheit ignoriert.
Kugel und Magnet sind aber nie einzelne Systeme, da trotz beliebig 
großer Entfernung der Magnet immer Einfluss auf die Kugel haben wird.Es 
sei denn man transportiert die Kugel mit Überlichtgeschwindigkeit vom 
Magneten weg.

Zufrieden? :)

Autor: Franke Michael (appletree)
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@ hohhgi
Meines Wissens nach besitzen Photonen die Ruhemasse 0.Im Bezug zur 
speziellen Relativitätstheorie drückt sie doch nur die Energie des 
Photons aus.Ablenkung des Lichts geschied durch die Raumkrümmung und 
nicht durch Massen.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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Andreas W. wrote:
> Hi
>
> hab mir folgenes Gedacht, wenn ich einen ferromagnetischen Stoff
> magnetisiere wird dieser dann schwerer?

Ja, er wird an Masse zunehmen, vorausgesetzt, das Magnetfeld war vorher 
schwächer.

Der Massezuwachs ergibtz sich via

Allerdings dürfte das bei den erreichbaren Feldstärken und üblichen 
Gesamtmassen kaum nachweisbar sein.

Bei Permanentmagneten wird die Energie in Joule angegeben, damit kann 
man die Massendifferenz zu einem unmagnetisierten aber ansonsten 
gleichen  Werkstück direkt berechnen um einen Eindruck von der 
Größenordnung zu bekommen: Pro Joule sind es rund 1.11E-14 Gramm.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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Andreas W. wrote:


> Wenn Masse~Energie ist. Dann ist es auch möglich Masse ohne Antimaterie
> in Energie umzuwandeln. "DIREKT"

Du brauchst nichts umzuwandeln. Masse und Energie sind äquivalent.

Wenn zB eine A-Bombe detoniert (Versuch nicht Zuhause widerholen!), dann 
bleibt u.a. die Masse der Gesamtanordnung konstant.

Die verminderte Ruhemasse der beteiligten radioaktiven Teilchen wird 
exakt kompensiert duch die erhöhte Masse der nun schnellen, erhitzten 
Atome.

Dies ist bekannt unter der Bezeichnung Energieerhaltung und 
gleichbedeutend nach E=m·c² mit Masseerhaltung.

Autor: Klugscheisser (Gast)
Datum:

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@ hohhgi:
Vielen Dank für die Nennung der Kapitel. Leider hast Du die konkreten 
Sätze nicht genannt.

>Hier wird dem Feld ein Impuls zugeordnet. Nach meinem Verständnis
>bedeuted das auch eine träge Masse, und da ja seit Einstein träge Masse
>und schwere Masse ein und desselben Ursprungs sind, es also nur die
>Masse gibt, muss auch die Waage einen Massezuwachs anzeigen.
>desweiteren

Ich kann in dem Text von Feynmann keinen Anhaltspunkt finden der Deine 
Interpretation stützt.

Das Problem scheint mir folgendes zu sein:
Wir setzen den Begriff der Energie aus der spez. R.-Theorie gleich mit 
gewissen aus dem Alltag (meinetwegen auch eines Elektronikers) bekannten 
Energien.

Zur Erklärung:
Die spez. Relativitätstheorie spricht von einer "relativistischen 
Aäquivalenz von Masse und Energie". Als Beispiel wird die Beschleunigung 
einer Masse genannt. Ich muss, je größer die Geschwindigkeit ist, mehr 
Energie zuführen um dieselbe Erhöhung der Geschwindigkeit zu erreichen 
wie in einem gleichen Zeitabschnitt zuvor. Das läßt sich so 
interpretieren das die Masse grösser wird, je länger ich sie 
beschleunige. Da wir aus der klassischen Dynamik Energie gleich Masse 
mal Geschwindigkeit setzen und die Geschwindigkeitszunahme (mal 
angenommen) konstant bleibt, muss die Masse grösser geworden sein.

Die Schlussfolgerung das durch Zufuhr von Energie die Masse grösser wird 
ist allerdings nicht korrekt.

Man wird zu ihr verführt, weil wir ja gewohnt sind den Dingen (also 
Massen) Eigenschaften zuzuschreiben die sich aus ihrer Manipulation 
ergeben. Z.B.: Wir schubsen was an, es rollt (fliegt, gleitet usw.) 
schnell davon. Wir schubsen was anderes an und es rollt schneller, also 
war es leichter (hat eine geringere Masse).

Analog schliessen wir: Wenn wir immer mehr Energie brauchen um einen 
Körper gleichmäßig zu beschleunigen muss seine Masse zunehmen. 
Tatsächlich aber wissen wir nicht das die Masse zugenommen hat. Wir 
schliessen das nur, weil es keinen anderen Grund im Sinne der 
klassischen Mechanik geben kann, wenn wir mehr Energie brauchen. In 
Wirklichkeit aber ist dieses Verhalten, als ob die Masse zugenommen 
hat, eine Folge der Tatsache das die Lichtgeschwindigkeit nicht 
überschritten werden kann. Es scheint nur so das die Masse zunimmt, weil 
wir mehr Energie brauchen. Es ist nicht umgekehrt, das wir, weil die 
Masse zunimmt, mehr Energie brauchen.

Der Unterschied ist im allgemeinen nebensächlich, weil es für praktische 
Zwecke keine Rolle spielt ob wir mehr Energie brauchen, weil die Masse 
zugenommen hat oder weil die Lichtgeschwindigkeitsschranke die nötige 
Energie ansteigen läßt. Bei der Frage dieses Threads aber spielt der 
Unterschied eine Rolle.

Energie ist nicht einfach gleich Energie. Die Relativitätstheorie 
bestimmt die Energie in Einheiten der Mechanik aufgrund ihrer 
Enstehungsgeschichte. Sie tut das aber nicht weil die fragliche Energie 
tatsächlich eine mechanische (oder auch elektrische usw.) Energieform 
ist . In diesem Zusammenhang weise ich nochmal auf die Kernprozesse 
hin, die ja die einzigen bekannten Effekte sind wo "Massendefekte" für 
uns prinzipiell beobachtbar auftreten. Die Energieen die hier eine Rolle 
spielen sind die Bindungskräfte der Atombestandteile und diese werden in 
mechanische und elektrische Energie umgewandelt. Daran aber hat Einstein 
damals garnicht gedacht. Trotzdem sind sie DAS Beispiel für die 
Masse-Energie-Äquivalenz.

Theoretisch ist es ja denkbar, das man den Prozess unter Verwendung von 
Wärme und elektromagnetischer Wellen umkehrt. Das aber wären 
Kernprozesse. Die Ausgangsfrage des Thread allerdings bezog sich auf die 
Auswirkung von elektromagnetischer Energie (Magnetfeld) auf einen Körper 
der magnetisierbar ist. Die Masse-Energie-Äquivalenz gilt 
selbstvertändlich auch hier. Aber damit ist nicht gesagt, das es einen 
Prozess gibt der diese Äquivalenz auch realisiert in dem Sinne, das die 
Masse wirklich zunimmt.

Ich möchte hier auch noch einmal auf die Masseveränderung bei chemischen 
Reaktionen eingehen. Die Masse-Energie-Äquivalenz läßt hier auch eine 
Aussage über die bei der Reaktion freiwerdende oder aufgenommene Energie 
und die dieser Energie äquivalente Masse zu. Allerdings kann keine 
Massezunahme festgestellt werden. Die Energie manifestiert sich in 
Wärme, Licht usw.

Und auch nochmal zu Johann L.
>Wenn zB eine A-Bombe detoniert (Versuch nicht Zuhause widerholen!), dann
>bleibt u.a. die Masse der Gesamtanordnung konstant.
Genau das ist nicht zutreffend. Die Masse nimmt ab um die der 
freigesetzten Energie äquivalenten Masse.

Autor: Klugscheisser (Gast)
Datum:

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Ich möchte noch einen Schritt in meinen Gedankengang einfügen:

>[SNIP]
>Sie tut das aber nicht weil die fragliche Energie
>tatsächlich eine mechanische (oder auch elektrische usw.) Energieform
>ist .
Die Energie aus der Masse-Energie-Äquivalenz ist in der 
Relativitätstheorie keine konkrete Energie im Sinne einer Energieform 
die uns irgendwie bekannt ist. Sie ist nicht auf elektrische, 
mechanische oder sonst irgendeine Energieform festgelegt. Vor allem aber 
ist es nicht zulässig anzunehmen das sie jede beliebige Energieform sein 
kann. Jedenfalls nicht solange man das auf dem Labortisch vorführen 
kann.
Sie kann eine bestimmte Energieform sein.

>In diesem Zusammenhang weise ich nochmal auf die Kernprozesse
>hin, die ja die einzigen bekannten Effekte sind wo "Massendefekte" für
>uns prinzipiell beobachtbar auftreten.
<[SNIP]

Autor: Fragender (Gast)
Datum:

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Ergänzung:

Wenn Elektronen und Positronen zusammentreffen, "zerstrahlen" sie 
ebenfalls, es bleibt nur Energie in Form von Gamma-Strahlung übrig.

Auch Photonen ( = Lichtteilchen, => "Licht" als Korpuskel betrachtet ) 
haben eine ihrer Energie entsprechende Masse, und werden entsprechend 
von anderen Massen angezogen und dabei ggf. in ihrer 
Ausbreitungsrichtung abgelenkt.

Gruss

Autor: Tommi Huber (drmota)
Datum:

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Hier wird sehr angeregt über den Begriff Masse und deren eventuelle 
Zunahme diskutiert. Nur das wesentliche was Masse eigentlich sein 
könnte, wurde hier noch gar nicht angesprochen.

Masse ordnet man Elektronen, Protonen, Neutronen zu. Protonen und 
Neutronen sollen wiederum aus sogenannten Quarks aufgebaut sein, von 
denen es 3 Gruppen geben soll. Die wiederum eine Masse und Ladung haben 
sollen.
einfache Übersicht hier http://www.quantenwelt.de/elementar/quarks.html

Jetzt soll es aber noch ein sogenanntes Higgs Teilchen geben das im 
ganzen Universum als Higgsfeld unterwegs ist. Und dieses Higgs Teilchen 
verschafft den Quarks und Elektronen Masse durch bloße Anwesenheit.

Das heissr dieses Higgs Teilchen stellt schon mal eine Verbindung 
zwischen Kern und Elektronen her, weil beiden eine Masse nachgesagt 
wird.

Die von beschleunigten Ladungen (Magn. Feld) hervorgerufene Wirkung  auf 
andere Ladungen bewirkt dass diese sich nun so in ihrer Richtung und 
Geschwindigkeit anpassen, dass ihr zurückgesandte Wirkung versucht die 
störungsverursachenden Elektronen zu bremsen. (Lenzsche Regel)

Jetzt müssen diese beschleunigten Elektronen (wenn sie mehr Masse haben 
sollen) direkt weitere Higgsteilchen heranschaffen um schwerer zu 
werden.
Nur wo sollen sie die herbekommen. Und was ist schneller die Wirkung des 
Magnetismus auf die Elektronen oder die Wundersame Vermehrung von Higgs 
Teilchen.

Der Begriff des Higgs Teilchen zeigt wie wenig der Begriff von Masse 
erklärt werden kann. Beim Begriff der Ladung ist es genau das Selbe.

Mögen die tausenden CERN Forscher das Higgs Teilchen finden und es uns 
erklären.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
Datum:

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Klugscheisser wrote:
> Und auch nochmal zu Johann L.
>>Wenn zB eine A-Bombe detoniert (Versuch nicht Zuhause widerholen!), dann
>>bleibt u.a. die Masse der Gesamtanordnung konstant.
> Genau das ist nicht zutreffend. Die Masse nimmt ab um die der
> freigesetzten Energie äquivalenten Masse.

Was heisst denn "freigesetzte" Energie? Wir sind hier in einem 
abgeschlossenen System ("Gesamtanordnung"). Wo will da Energie bzw. 
Masse entkommen? Wenn das System freilich nicht abgeschlossen ist, ist 
die Diskussion ziemlich sinnfrei...

Autor: Klugscheisser (Gast)
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@ Johann L.

>Was heisst denn "freigesetzte" Energie?
Die bei der Kernumwandlung aus Materie "entstehende" Energie.

>Wir sind hier in einem
>abgeschlossenen System ("Gesamtanordnung").
Meine Aussage hat nicht damit zu tun, ob die freigesetzte Energie in 
einem abgeschlossenen System verbleibt oder nicht. Sie bezieht sich auf 
die Masse.

>Wo will da Energie bzw. Masse entkommen?
Niemand hat gesagt das die Masse aus dem System entfernt wird. Sie ist 
einfach nicht mehr da bzw. in Energie umgewandelt.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

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Klugscheisser wrote:
> @ Johann L.
>
>>Was heisst denn "freigesetzte" Energie?
> Die bei der Kernumwandlung aus Materie "entstehende" Energie.

Und auch diese Energie hat laut E = mC2 eine Masse.
Diese Masse ist genau die Masse um die die Spaltprodukte leichter
sind als die Ausgangsprodukte.

Einstein geht sogar einen Schritt weiter:
Er sagt dass Masse und Energie eigentlich nur 2 verschiedene
Erscheinungsformen von ein und demselben sind:

   Masse IST Energie
   Energie IST Masse

Genau das sagt die Gleichung aus  E = m
nur dass noch ein konstanter Faktor reinkommt, der aber im
Grunde physikalisch nichts zu bedeuten hat, ausser die
Zahlenbereiche entsprechend anzupassen.

In dem Moment, in dem du einem System Energie zuführst, führst
du ihm durch diese Energie auch Masse zu und umgekehrt. Auch reine
Energie krümmt den Raum genauso wie es Masse tun würde. Weil Masse
und Energie ein und dasselbe sind. Und diese Raumkrümmung 'verbiegt'
dann wieder Lichtstraheln.

Autor: Andreas W. (Gast)
Datum:

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So wie ich Klugscheisser verstehe will er sagen, das Energie nur ein 
Masseaquivalent zugesprochen wird und nicht wirklich Masse ist.

Aber dadurch das ein schnellfliegenes Objekt wirklich schwerer wird 
(genug Teilchenbeschleuniger merken das) kann man davon ausgehen das 
Energie egal in welcher Form was wiegt.
Geschwindigkeit ist ja nun eine Form von Energie die am wenigsten 
Einfluss auf die Materie hat, am Objekt wird nichts veraendert.

Also wie Herr Buchegger schreibt:

   Masse IST Energie
   Energie IST Masse

und der Magnet wird schwerer.

(at) All

Mir gefaellt die Sprache die sich nach einer Weile in solchen 
Diskusionen bildet. Man merkt eine signifikante Aenderung. Irgendwie 
beeindruckent.

(at) Franke Michael (appletree)

Ein Magnetfeld ist eine Form von Energie. Das wird in Spulen benutzt um 
Energie zwischenzuspeichern, oder es uebertraegt Strom im Transformator. 
In einen Permanentmagnet ist diese Energie permanent gespeichert und wir 
"spielen" mit der Wirkung des Feldes :-)

Autor: Franke Michael (appletree)
Datum:

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Hm.
Das Magnetfeld ist ohne zeitliche Änderung nicht ,sagen wir mal 
,energetisch präsent.
Es ist meines Erachtens wohl eher als unsichtbares Bindeglied der 
Interaktion von sich bewegenden Ladungsträgern.
Beispiel:
Ein Magnet und ein ferromagnetischer Würfel liegen aneinander.
Nur im Zeitpunkt der Veränderung tritt der Effekt der Interaktion auf 
der z.B. eine Beeinflussung der Freien Ladungsträger im Material 
bewirkt.So ist nicht das Magnetfeld selbst sonder die zeitliche Änderung 
dessen der Überträger von Energie.
Wärme oder Strahlung im allg. sind hingegen von der zeitlichen 
Veränderung unabhängig.
Die Spule.Hmmm,böse Nuss.
Komm ich aber auch noch hinter. ;)

Autor: Franke Michael (appletree)
Datum:

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Da wäre es aber mal Interessant ob und um wieviel eine gespannte 
Stahlfeder durch in ihn gespeicherte Energie an Masse gewinnen soll.

Ich bin trotz allem vorsichtig die in der SRT genannte relativistische 
Masse all zu schnell in kg umzurechnen.

Nur so aus Neugierde.
Kennt jemand ein gutes Physik Forum ???

Autor: Klugscheisser (Gast)
Datum:

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Nach einigem Lesen muss ich mich der Meinung derjenigen anschliessen, 
die im Grunde von einer Massezunahme bei Energiezufuhr ausgehen.

Ich würde das selbst allerdings nicht gerne so ausdrücken. Ich habe ja 
auch schon geschrieben warum. Es geht darum, das nicht tatsächlich 
Material zugefügt wird. Vielmehr zeigt sich die "Massezunahme" in meiner 
Ausdurcksweise "indirekt", etwa bei dem Versuch den Körper zu 
beschleunigen, dem man zuvor Energie zugeführt hat. Ich bin mir gerade 
nicht im klaren ob das eigentlich ein linguistisches oder ein 
philosophisches Problem ist. Vielleicht mag das jemand diskutieren.

Jedenfalls halte ich meine eingangs vertretene Ansicht nicht aufrecht.

Autor: Reinhard R. (reinhardr)
Datum:

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Der Massendefekt ist übrigens keine "Spezialität" von Kernreaktionen wie 
weiter oben angedeutet (und jetzt, so wie ich es verstanden habe wieder 
widerrufen) wurde. Der Grund wieso man ihn nur dort praktisch beobachten 
kann ist die enorm hohe Energiedichte von Kernreaktionen. Damit wächst 
auch der Massendefekt (relativ zur Gesamtmasse). Bei Prozessen in 
unserer alltäglichen Welt bemerken wir ihn nicht, aber er ist trotzdem 
vorhanden. Der Magnet wird also genauso schwerer wie die anderen hier 
gezeigten Beispiele. Die Energie für diese Prozesse kommt natürlich von 
einer "Quelle", und die wird entsprechend leichter.

Über eine Bewertung was der Massendefekt in seinem tiefsten Inneren 
darstellt mögen sich Klügere ihren Kopf zerbrechen. ;-)

Gruß
Reinhard

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
Datum:

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Klugscheisser wrote:
> Und auch nochmal zu Johann L.
>>Wenn zB eine A-Bombe detoniert (Versuch nicht Zuhause widerholen!), dann
>>bleibt u.a. die Masse der Gesamtanordnung konstant.
> Genau das ist nicht zutreffend. Die Masse nimmt ab um die der
> freigesetzten Energie äquivalenten Masse.

Wie gesagt, in einem abgeschlossenen System eben nicht. Das Experiment 
sei folgendes: Du machste eine Kiste um die A-Bombe (oder worum auch 
immer), durch die keine Energie (resp. Masse) dringen kann, und führst 
die Kernumwandlungen durch. Vorher und nachher bestimmst Du die Masse. 
Du wirst keine Massendifferenz feststellen. Die Energie, die vor dem 
Versuch als Masse "gebunden war", wird umgewandelt in Strahlungsenergie 
und Wärme des Substrats und umliegender, in der Kiste befindlicher 
Stoffe. Eine Massedifferenz wird erst messbat, wenn Du die Anordnung 
abkühlst auf die Temperatur vor dem Versuch, ihr also (Wärme)-Energie 
entziehst. Diese Energie- bzw. Massedifferentz wird als Massendefekt 
bezeichnet und kann nur in nicht-abgeschlossenen Systemen beobachtet 
werden, d.h. wenn einem System Energie zu- oder abgeführt wird.

Klugscheisser wrote:
> Ich würde das selbst allerdings nicht gerne so ausdrücken. Ich habe ja
> auch schon geschrieben warum. Es geht darum, das nicht tatsächlich
> Material zugefügt wird. Vielmehr zeigt sich die "Massezunahme" in meiner
> Ausdurcksweise "indirekt", etwa bei dem Versuch den Körper zu
> beschleunigen, dem man zuvor Energie zugeführt hat.

Gerade darüber wird Masse doch definiert: Trägheit bzw. Schwere, welche 
im Übrigen ebenfalls nicht nur gleich sind, sondern identisch: d.h. 
träge Masse ist immer auch schwer, und schwere Masse ist immer auch 
träge.


Reinhard R. wrote:
> Der Magnet wird also genauso schwerer wie die anderen hier
> gezeigten Beispiele. Die Energie für diese Prozesse kommt natürlich von
> einer "Quelle", und die wird entsprechend leichter.
>
> Über eine Bewertung was der Massendefekt in seinem tiefsten Inneren
> darstellt mögen sich Klügere ihren Kopf zerbrechen. ;-)

Energie ist ein sehr abstrakter Begriff! Wie alle abstrakten Begriffe 
erscheint er uns um so vertrauter und anschaulicher, ja öfter wir uns 
mit ihm auseinandersetzt; und das ist im Alltagsleben bei "Energie" oft 
der Fall: Nebenkosten-Abrechnung wird die "verbrauchte" Energie zB in 
kWh ausgewiesen, etc.

Aber Energie ist sehr abstrakt: Man kann damit was anstellen, aber es 
gibt sie in zig sehr verschiedenen Erscheinungsformen
- chemischer Energie
- elektrischer Energie
- magnetischer Energie
- Kern(Bindungs)energie
- potentieller Energie
- Gravitationsenergie
- Wärmeenergie
- Strahlungsenergie (zB. Neutrino-Strahlung)
- ...
und kann zwischen diesen Formen umgewandelt werden. Dabei sind jedoch 
Regeln zu beachten wie der 2. Hauptsatz der Thermodynamik und 
Erhaltungssätze wie Energieerhaltung, Erhaltung der elektrischen Ladung, 
(Dreh-)Impuls-Erhaltung, Hadronen- und Leptonenzahl, etc.

Von aussen ist aber eigentlich nicht zu sehen, wieviel chemische Energie 
in einem Stoff gespeichert ist. Es sei denn, man kennt den Stoff oder 
setzt diese Energie etwa durch eine chemische Reaktion "frei".

Daß ein Stück Eisen oder Holz nicht einfach in Energie "zerstrahlt" 
liegt eben an diesen Erhaltungssätzen; wer immer die auch erfunden haben 
mag...

Autor: Möchtegern-Physiker (Gast)
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Reinhard R. schrieb:

"Der Massendefekt ist übrigens keine "Spezialität" von Kernreaktionen 
wie
weiter oben angedeutet (und jetzt, so wie ich es verstanden habe wieder
widerrufen) wurde. Der Grund wieso man ihn nur dort praktisch beobachten
kann ist die enorm hohe Energiedichte von Kernreaktionen. Damit wächst
auch der Massendefekt (relativ zur Gesamtmasse). Bei Prozessen in
unserer alltäglichen Welt bemerken wir ihn nicht, aber er ist trotzdem
vorhanden. Der Magnet wird also genauso schwerer wie die anderen hier
gezeigten Beispiele. Die Energie für diese Prozesse kommt natürlich von
einer "Quelle", und die wird entsprechend leichter."

Nach meinem Verständnis entspricht das exakt dem, was Einstein gefunden 
/ gesagt hat ...

Nochmal zur Erinnerung, hier erweitert:

delta W = delta m mal c²
************************

Jede weitere Diskussion, auch in anderen "Freds" ( von Fred Feuerstein, 
erdgeschichtlich gesehen ein "Zeitgenosse" ? ) ist dann sinnvoll, wenn 
etwas Neues drin steht ...

MfG.

Autor: Quiqueg (Gast)
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@Johann:

> Wie gesagt, in einem abgeschlossenen System eben nicht. Das Experiment
> sei folgendes: Du machste eine Kiste um die A-Bombe (oder worum auch
> immer), durch die keine Energie (resp. Masse) dringen kann, und führst
> die Kernumwandlungen durch. Vorher und nachher bestimmst Du die Masse.
> Du wirst keine Massendifferenz feststellen.

Das ist genau die Frage, ob das richtig ist. Was auf jeden Fall zutrifft 
ist, dass die Gesamtenergie aller Energieformen in der Kiste vor und 
nach der Explosion die gleiche ist. Aber auch die Masse? Oder anders 
gefragt: ist die Masse eine Erhaltungsgröße? In der Liste, die du 
aufgezählt hast, kam sie jedenfalls nicht vor.

> Die Energie, die vor dem Versuch als Masse "gebunden war", wird
> umgewandelt in Strahlungsenergie und Wärme des Substrats und
> umliegender, in der Kiste befindlicher Stoffe.

Das sehe ich auch so. Aber haben diese Energieformen eine Masse?
Der Spaltbrennstoff verliert unzweifelhaft an Masse (die Spaltprodukte 
im Vergleich zu den Ausgangstoffen z.B. Plutonium). D.h. aber (wenn wir 
davon ausgehen, dass alle anderen Stoffe in der Kiste ihre Masse nicht 
verändert haben), dass die Masse des Kisteninhalts insgesamt abgenommen 
hat.

Die Frage ist also imho im Endeffekt die folgende: Welche der beiden 
Aussagen ist richtig?

1. Masse ist eine Energieform und der Massendefekt ist nichts anderes 
als Umwandlung von Masse in Energie. Es gibt also Prozesse im Universum, 
die Masse in Energie (in welcher anderen Form auch immer) umwandeln 
können und umgekehrt. Dabei gilt Energie- aber nicht Massenerhaltung.

2. Masse ist an Energie gebunden. Wo immer zusätzliche Energie zur 
Ruhemasse von Materie auftritt (sei es als Bindungsenergie von Kernen, 
Atomen oder makroskopischen Objekten, wie Felsbrocken, die über die 
Gravitation zu einem Planeten zusammengepresst werden) hat das eine 
Massenzunahme (Massendefekt) zur Folge.

Experimentell könnte man das folgendermaßen überprüfen 
(Gedankenexperiment -- leider fällt mir kein real durchführbares 
Experiment ein):

Man nimmt ein Raketentriebwerk mit definierter Schubkraft. Damit 
beschleunigt man eine bestimmte Zeit einen Planeten und misst die 
Beschleunigung. Darüber kann man die Planetenmasse bestimmen.

Dann zerlegt man den Planeten in einzelne Brocken und bringt sie soweit 
auseinander, dass sie ihr gegenseitiges Gravitationsfeld nicht mehr 
"spüren". Man nimmt also den einzelnen Brocken ihre 
"Gravitationsbindungsenergie", die sie zu einem Planeten 
zusammengehalten hat. Dann beschleunigt man sie einzeln und bestimmt so 
ihre Masse und addiert sie zur Gesamtmasse.

Wenn die Summe der Einzelmassen kleiner ist als die Planetenmasse, dann 
hat die Bindungsenergie einen Massendefekt verursacht und es wäre 
Antwort 2 richtig. Wenn kein Unterschied messbar ist, dann stimmt 1 und 
es hat keine Umwandlung von Masse in Energie stattgefunden und die 
Gravitationsenergie zum Zusammenhalt des Planeten muss zu 100% von außen 
hingesteckt werden, wenn man ihn in Einzelteile zerlegen will.

Autor: Tipgeber (Gast)
Datum:

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Vielleicht hier auch interessant: "Auf Bergen gehen Uhren schneller als 
im Tal", was bei der Festlegung der Weltzeit offenbar berücksichtigt 
wird ( die Weltzeit wird von mehreren Atomuhren bestimmt ):

http://www.quantenwelt.de/technik/atomuhren/tai.html   ( Keine Gewähr ).

Demnach gilt die Sache mit den Relativitätstheorien sehr weitgehend.

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