Aus was besteht Ladung?

noto17 schrieb:
> Wenn Ladung ein chemischer Vorgang ist, müsste man doch "die Ladung" als
> chemisches Produkt vom Akku trennen/isolieren können
Moin.

Das geht. Siehe trocken "vorgeladene" Akkus.

LG Micha

MichaderGute schrieb:
> noto17 schrieb:
>> Wenn Ladung ein chemischer Vorgang ist, müsste man doch "die Ladung" als
>> chemisches Produkt vom Akku trennen/isolieren können

> Das geht. Siehe trocken "vorgeladene" Akkus.



https://de.wikipedia.org/wiki/Vanadium-Redox-Akkumulator

Jehovas Zeuge schrieb:
> Siehe 2. Ist ungefähr so wie den Brennwert von Benzin von der
> Flüssigkeit trennen zu wollen.
Die Zeugen Jehovas bitte noch zurückhalten. Das Göttliche kommt in der 
10. Stunde. Jetzt sind wir in der ersten. Danke.

Um den Hintergrund zu verstehen, kann vielleicht mal jemand erörtern, 
WO sich in einem Blei-Säure-Akku die Ladung befindet, wenn der Akku 
voll geladen ist.

noto17 schrieb:
>Um den Hintergrund zu verstehen, kann vielleicht mal jemand erörtern,
>WO sich in einem Blei-Säure-Akku die Ladung befindet, wenn der Akku
>voll geladen ist.

Richtig müßte man sagen, wo befindet sich die gespeicherte Energie.
Beim laden findet eine chemische Stoffumwandlung statt, also eine
chemische Reaktion zu der Energie nötig ist.
Beim entladen findet wieder eine Stoffumwandlung statt, in
umgekehrter Richtung, bei der Energie frei wird.
Welcher Stoff in was umgewandelt wird, muß nun ein Chemiker
beantworten.

Axel S. schrieb:
> Ladung ist eine Eigenschaft von
> Elementarteilchen.

LKW-Fahrer sehen das anders.

;-)

noto17 schrieb:
> müsste man doch "die Ladung" als
> chemisches Produkt vom Akku trennen/isolieren können

Das kommt auf den Akku an, die Platten aus einem Bleiakku kann man halt 
schlecht ausbauen. Reine Theorie ohne praktische Bedeutung.

Mit Flüssigkeiten oder Gasen lässt sich so etwas schon machen: 
z.B.könnte ein System mit dem zugeführten Strom Wasserstoff und 
Sauerstoff produzieren, den man in Gasflaschen lagern kann, nach Art 
einer Brennstoffzelle kann man diese Gase wieder in Strom verwandeln. 
Für einen handy-Akku ist das allerdings zu komplex.

Georg

Max D. schrieb:
> noto17 schrieb:
>> Ist ein voll geladener Akku schwerer als ein leerer?
>
> Ja, entsprechende der Formel E = mc². Nur dürfte es keine Möglichkeit
> geben diese Masseänderung zu messen.

Ist natürlich völliger Topfen, wie das meiste auf mikrocontroller.net

Wie sollen den die Atome raus aus einem geschlossenen Akku?
Und wenn Strom fliesst, dann müssen die Elektronen, die rausfliessen
auch wieder rein...

Aber um die ursprüngliche Frage zu benatworten:

Ladung besteht aus negativ geladenen Elektronen und positiv geladenen
Protonen.

Daneben gibt es auch noch Ionen (=Atome, die eine
unterschiedliche Anzahl von Elektronen und Protonen haben,
und deren Ladung nach aussen hin nicht ausgeglichen ist).

Und wenn du es noch genauer wissen willst, dann bestehen
und Protonen aus zwei Up (mit je 2/3 Elementarladung)
und einem Down Quark (mit -1/3 der Elementarladung).
Elektronen haben 1 Elementarladung und sind nicht weiter teilbar...

Hallo

die typischer Weise als Einführung der E-Technik bei erwachsenen Laien 
(nicht Physikstudium) genutzte Erklärung beschreibt es schon korrekt.
Nachdem klar gestellt wurde wie sich ein Atom generell aufbaut und was 
eine Ladung ist kommt ganz schnell das Thema auf die Ladungstrennung und 
den Potentialunterschied.
Wenn man dann noch gut erklärt wird woher das "Coulomb" kommt dann wird 
eigentlich schnell klar woraus Ladung besteht und was elektrischer Strom 
ist.
Leider macht man mit den Coulomb in der praktischen E-Technik später nur 
noch recht wenig direkt daher wird das oft recht Oberflächlich 
abgehandelt, oder als lernender mit ein klein wenig Vorwissen (oder 
reiner Praktiker), überließt man so einiges bzw. ignoriert wenn man das 
Konzept hinter der Ladung (und Coulomb) nicht richtig verstanden hat - 
böse Falle!

Natürlich kann das nahezu beliebig einfach, schon fast verfälschend, und 
letztendlich für den wirklich wissbegierigen frustrierend ungenau 
beschrieben werden, oder auch mit viel, sehr spezieller Mathematik und 
sehr speziellen Fachbegriffen beliegig unverständlich erklärt werden - 
also sowohl "Was ist elektrischer Strom 5 Klasse" als auch das 
Vorlesungsscpript aus dem E-Technik und Physikerdstudium meiden.

Was nun Ladung an sich ist, wo diese herkommt, warum es Felder gibt, 
warum ein Elektron negative Ladung hat, warum sich Ladungen im "tiefsten 
Inneren" anziehen oder abstoßen usw. im Detail zu verstehen ist 
allerdings eine ganz andere Hausnummer und ist auch nicht mehr direkt 
ein alleiniges Thema der E-Technik sondern echte "Hardcorephysik" die in 
Bereich hineingeht die wohl berechnet werden können aber so gar nichts 
mit unseren Verständnis aus den Alltag mehr gemein haben und die sich 
auch Physiker (behaupte ich mal) nicht wirklich vorstellen oder 
tatsächlich verstehen ("fühlen", "verinnerlichen") können.

Wenn man das alles bis ins kleinste verstehen könnte und eine echte 
"Beziehung" (klingt blöd aber ist schwierig anders zu beschreiben) dazu 
aufbauen könnte, dürfte es mit den Religionen sehr schlecht ausstehen 
und man wüsste eventuell was der Sinn des Lebens ist (jetzt wird es 
allerdings doch sehr OT und die die Gefahr Trolle herbei zu locken 
steigt rasant...)

Jemand

Peter R. schrieb:
> noto17 schrieb:
>> Ist ein voll geladener Akku schwerer als ein leerer?
>
> Nein, bzw. kaum messbar

Kaum meßbar? Also könnte beim Laden mehr Strom rein fließen als raus 
oder wo soll der Unterschied herkommen?

Aus der gespeicherten , bzw. dann nach außen abgegebenen Energie, wie es 
schon Axel S. angedeutet hat.
Aber eben in den erwähnten Größenordnungen - also praktisch außerhalb 
jeglicher Relevanz - jedes Staubkorn, jeder Fingerabdruck, der Abrieb 
beim Anklemmen und Abklemmen  ist schon einen wesentlich höheren 
Einfluss.

Letztendlich das Masse und Energie "irgendwie" zusammengehören.

Jemand

Axel S. schrieb:

>> Wie sollen den die Atome raus aus einem geschlossenen Akku?
>
> Die Masseänderung geschieht eben nicht durch den Transport von
> Materie. Sondern dadurch, daß Energie im Akku gespeichert wird. Nebenan
> wurde das auch vorgerechnet. Ein typischer NiMH AA Akku mit 1.2V und 2Ah
> erfährt eine Masseänderung von ca. 120pg (Picogramm!) zwischen den
> Zuständen "voll" und "leer".

Die Masseänderung findet nicht statt, sondern die Elektronen
verändern beim Aufladen des Akku (beim Übergang von
einer chemischen Verindung zur anderen) ihren mittleren Ort,
sie sind weiter weg vom Atomkern, und haben damit mehr
potentielle Energie im elektromagnetischen Feld.

Das hat nichts mit E=m*c^2 zu tun, die Formel ist hier nicht
ohne anwendbar, weil eben keine Masse in Energie umgewandelt wird,
es finden keine Kernreaktionen statt.

Mal einen Experten fragen:
https://www.giga.de/extra/akku/specials/sind-aufgeladene-akkus-schwerer-als-leere-akkus/

G. Ast schrieb:
> al einen Experten fragen:
> 
https://www.giga.de/extra/akku/specials/sind-aufgeladene-akkus-schwerer-als-leere-akkus/

Nur das dort genau der gleiche Topfen steht.
E=m*c^2 ist zwar supermodern, und wird in jeder zweiten
Sendung erwähnt, ist aber hier nicht anwendbar,
weil keine Kernreaktionen stattfinden.

Die verlinkte Seite ist ja selbst mit AdBlock Plus, uBlock und 
disconnect kaum zu ertragen...

Werbemüll und Bildzeitungsschreierei bis zum erbrechen, wobei der 
eigentliche (kurze) Infotext gar nicht mal so schlecht ist.

Einfach nur zum Kotzen wenn ich die Welt "meiner" typischen Seiten 
verlasse - da ist ja selbst Super RTL im Vergleich noch als ein 
Kulturkanal mit sehr dezenter Werbung zu bezeichnen.

Gut das es Antiwerbe Add Ons gibt - wobei ich mich Frage:

Was bringen solche "Hau drauf Werbeanzeigen" eigentlich

...Infotext gar nicht mal so schlecht ist...

Wohl aber auch falsch wenn man udok glauben darf, und irgendwie glaube 
ich das udok hier recht hat.

Jemand

udok schrieb:
> ist aber hier nicht anwendbar,
> weil keine Kernreaktionen stattfinden.

Einsteins Formel gilt universell, und keineswegs nur bei Kernreaktionen. 
Somit ändert sich bei chemischen Reaktionen durchaus die Masse, d.h. 
Masse der Ausgangsstoffe ist nicht exakt gleich der Masse der 
Eingangstoffe. Ob man das technisch Messen kann weiss ich nicht, das 
wird wohl im Bereich 10E-9 oder noch weniger liegen. Auch für mechanisch 
gespeicherte Energie gilt Einsteins Formel, eine gespannte Feder hat 
also mehr Masse als eine ungespannte.

Die Einstein Formel sagt nur, dass Masse äquivalent zu Energie
ist, und unter gewissen Umständen in Energie umgewandelt werden kann.

Sie sagt nicht, das jede Energieänderung mit einer Masseänderung
einhergeht.

Auf das Niveau hier gebracht:

Ich kann mir mit einem Euro eine Tafel Schokolade oder eine Wurstsemmel
kaufen.  Ist nun eine Tafel Schoko gleich einer Wurstsemmel?

Stefan S. schrieb:
> Einsteins Formel gilt universell, und keineswegs nur bei Kernreaktionen.
> Somit ändert sich bei chemischen Reaktionen durchaus die Masse, d.h.
> Masse der Ausgangsstoffe ist nicht exakt gleich der Masse der
> Eingangstoffe. Ob man das technisch Messen kann weiss ich nicht, das
> wird wohl im Bereich 10E-9 oder noch weniger liegen. Auch für mechanisch
> gespeicherte Energie gilt Einsteins Formel, eine gespannte Feder hat
> also mehr Masse als eine ungespannte.

Was rauchst du denn so?

udok schrieb:
> Sie sagt nicht, das jede Energieänderung mit einer Masseänderung
> einhergeht.

Doch genau das sagt Einstein -- jedenfalls habe ich das stets nur so 
gelesen bzw. gehört und damit eben so gelernt und so "verstanden". Wenn 
Du eine seriöse Quelle kennst wo das anders behauptet wird will ich mir 
das gerne mal ansehen. Aber erst etwas später...

Du kannst auch gerne mal nach "Einstein gespannte Feder" mit Google 
suchen, es sollte einige Bücher geben die das Gedankenexperiment 
skizzieren.

Und zur Grössenordnung:

https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenz_von_Masse_und_Energie

So erhöht sich die Masse einer typischen Autobatterie durch die in ihr 
gespeicherte elektrische Energie um nur 40 ng.

udok schrieb:
> Axel S. schrieb:
>
>>> Wie sollen den die Atome raus aus einem geschlossenen Akku?
>>
>> [...]
> Das hat nichts mit E=m*c^2 zu tun, die Formel ist hier nicht
> ohne anwendbar, weil eben keine Masse in Energie umgewandelt wird,
> es finden keine Kernreaktionen statt.


Es ist fraglos richtig, dass beim laden eines Akkus keine 
Kernumwandlungsprozesse stattfinden.

Aber, die Masse-Energie-Äquivalenz zeigt sich dennoch darin, dass ein 
geladener Akku ein wenig schwerer zu beschleunigen ist, - es benötigt 
mehr Energie -, als ein ungeladener.
Der Akku "scheint" mehr Masse zu haben.


Was meine ich, mit dem Wort "scheint"?

Wir Menschen haben von "Masse" eine tradierte Vorstellung, die sich auf 
makroskopische Wahrnehmungen bezieht und unwillkürlich eine Assoziation 
zwischen, und dann Gleichsetzung von, Masse und Materie herstellen.
Da Materie eine räumliche Ausdehnung hat, im Raum lokalisierbar ist und 
sich zwei Massen nicht gegenseitig durchdringen können, nehmen wir 
spontan an, dass dies auch für "Masse" gilt.


[Schaut man sich aber diese "Undurchdringlichkeit" an, so beruht sie auf 
der Wechselwirkung von Energien und ihre Wahrnehmung wiederum auf der 
Wahrnehmung von Kräften resp. Energien. Materie "als solches" können wir 
nicht wahrnehmen oder messen.

Betrachtet man die Angelegenheit so, dann sind Energie und Materie auch 
in dieser Hinsicht ununterscheidbar. Es "gibt" lediglich Energieformen 
und Wechselwirkungen dazwischen. Gewisse Ausprägungen davon nennen wir 
Materie, andere Felder, Potentiale etc. Aber das nur nebenbei.]


Jedenfalls bedeutet die Masse-Energie-Äquivalenz nicht, dass bei Zunahme 
der Energie neue Materie entsteht, in dem Sinne, dass neue Körper 
hinzugekommen sind, die man nicht durchdringen kann.
Auch ändert sich die Anzahl und Masse der Elementarteilchen (Elektronen, 
Neutronen, Protonen) nicht. Was sich ändert, ist die Energie der 
Elektronen, die an den chemischen Bindungen beteiligt sind.


Dennoch wäre es, soweit wir wissen (ich verlasse mich da auch auf die 
Physiker), beobachtbar, dass der geladene Akku sich schwerer 
beschleunigen lässt.

In Einsteins Formel E = m0 * c^2 aus der speziellen Relativitätstheorie
bezeichnet m0 die Ruhemasse und c die Lichtgeschwindigket 3*10^8 m/s.
die Ruhemasse ist also equivalent zu Energie.

Diese Ruhemasse kann in Kernreaktionen teilweise in Strahlungsenergie
umgewandelt werden.

Und jetzt kommts: Bewegte Massen werden nicht schwerer,
d.h. die Ruhemasse ändert sich nicht!
Was sich vielmehr ändert ist die Energie:

E = m0 * c^2 / sqrt(1 - v^2 / c^2)

Die Energie geht gegen Unendlich, wenn v gegen c geht.

Hier ist m0 die Ruhemasse (constant),
c die Lichtgeschwindigkeit (constant),
und v die Geschwindigkeit aus Sicht des Beobachters.

Diese Formel schreibt man oft verkürzt:

E = m(v) * c^2, oder noch kürzer: E = m * c^2,

indem man eine relativistische Masse
m(v) = m0/sqrt(1-v^2/c^2) einführt.

Die Ruhemasse selbst ändert sich aber nicht.

Die relativistische Masse hat mit einer Änderung
der Ruhemasse nichts zu tun, das ist eine Rechengröße.

Und jetzt zurück zum Akkuproblem:

Welche Geschwindigkeit setzte ich nun für die Bewegung des
Akkus ein?

Wenn er sich auflädt, und sich seine Energie ändert,
muss sich ja seine relativistische Masse ändern,
und damit muss er sich nach obiger Formel bewegen!

Und wo ist der Bezugspunkt (Ich, Du, Erde, Sonnensystem, Weltall?)

Ich glaube nicht, dass sich irgendeiner der supergescheiten
Abschreiber darüber jemals Gedanken gemacht hat, oder irre ich mich?

Wie sich der Begriff "Masse" in seiner Bedeutung entwickelt hat, erklärt 
Wikipedia auch recht gut. 
https://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Physik)#Masse_in_der_klassischen_Mechanik

Es wird deutlich, dass Masse und Materie zunächst gleichgesetzt wurden, 
bis Überlegungen zum Wechsel des Bezugssystem zu einer Trennung führten.
https://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Physik)#Umbruch_zur_modernen_Physik

udok schrieb:

> Ich glaube nicht, dass sich irgendeiner der
> supergescheiten Abschreiber darüber jemals
> Gedanken gemacht hat, oder irre ich mich?

Drei Fragen:

1. Glaubst Du wirklich, die abwertende Aggressivität in
   Deinen Worten verleihe Deinen Argumenten mehr Gewicht?

2. Möchtest Du hier unter der Hand eine Non-Standard-Theorie
   propagieren, oder hast Du die Standard-Theorie einfach
   nicht verstanden?

3. Wikipädie (Eintrag "Massendefekt") unterstützt die hier
   präferierte Meinung, dass JEGLICHE energetische Änderung
   (z.B. chemische Reaktionen) auch die Masse des Stoff-
   systems beeinflusst; demnach ist die Summe der Massen der
   Ausgangsstoffe NICHT EXAKT GLEICH der Summe der Massen
   der Reaktionsprodukte.
   Lügt die Wikipädie?

Wieder so ein supergescheiter Abschreiber...

Beantworte lieber mal die Frage,
wie schnell sich der Akku begwegt, und in
welchem Initalsystem?

Ich streite ja nicht ab, dass man den Energieinhalt
des Akkus in eine Massenänderung umrechnen kann.

Nur passiert das wirklich?

udok schrieb:

> die Ruhemasse ist also equivalent zu Energie.

Das ist logischer Unsinn.

Photonen sind elektromagnetische Wellen; weder das
elektrische noch das magnetische Feld haben nach
klassischer Auffassung eine Masse. Photonen haben
demnach keine Ruhemasse, also sollten sie laut Deiner
Behauptung sie auch keine Energie haben können.

Haben sie aber.

Sorry wegen der Rechtschreibfehler, die Laptoptastatur hängt durch.

Mich regt die ewige Zitiererei von aus dem Zusammenhang gerissenen
Wiki Artikeln halt schon etwas auf.

Egon D. schrieb:
> Das ist logischer Unsinn.
>
> Photonen sind elektromagnetische Wellen; weder das
> elektrische noch das magnetische Feld haben nach
> klassischer Auffassung eine Masse. Photonen haben
> demnach keine Ruhemasse, also sollten sie laut Deiner
> Behauptung sie auch keine Energie haben können.
>
> Haben sie aber.

Natürlich habe sie keine Ruhemasse, da sie sich ja mit 
Lichtgeschwindigkeit
bewegen.  Hätten sie eine Ruhemasse, wäre ihre Energie gemäss der
Formel E = m0 * c^2 / sqrt(1-v^2/c^2) unendlich.

Im Falle von Photonen hast du einen Grenzwerg 0/0, der gegen
die in Photonen enthaltene Energie E = h*f
(h=Planksches Wirkungsquantum, f=Frequenz) konvergiert.

Also können Photonen nur existieren, wenn sie sich mit
Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Ist schon lustig, die modernen Physik :-)

udok schrieb:
> Ist schon lustig, die modernen Physik :-)

Ja, so lustig, das sie die Grundlage für einige zig weitgehend unsinnige 
Posts hier liefert. Ich bin sicher es werden bald über hundert.

Georg

udok schrieb:

> Wieder so ein supergescheiter Abschreiber...
>
> Beantworte lieber mal die Frage,

Beantworte Du zuerst die Frage, warum Du
augenscheinlich nicht ohne Beleidungen Deiner
Gesprächspartner auskommst.


> Ich streite ja nicht ab, dass man den Energieinhalt
> des Akkus in eine Massenänderung umrechnen kann.

Man kann auch Nadelspitzen in Kompanien von Engeln
umrechnen.


> Nur passiert das wirklich?

Woher soll ich das wissen? Ich bin Mechatroniker,
kein Physiker.

Die eine Frage ist, was die physikalische Standard-
theorie zur Ursprungsfrage ("Wird der Akku beim Laden
schwerer?") sagt. Soweit ich das verstanden habe, ist
die Antwort "Ja".

Die andere Frage ist die, ob die Standard-Physik
sachlich richtig ist. Das kann ich nicht beurteilen;
da alle Folgerungen für meine tägliche Arbeit bisher
zutreffend waren, gehe ich bis zum Beweis des Gegenteils
davon aus, dass die Antwort auch "Ja" lautet.

Die Diskussion ist nur dann ergiebig, wenn Du klar sagst,
ob Du die erste, die zweite oder noch eine ganz andere
Frage diskutieren möchtest.

Und es dient der Diskussionskultur (und meiner Diskussions-
bereitschaft), wenn Du Dich ohne Pöbeleien äußern könntest.

udok schrieb:
>  [...]
> Ist natürlich völliger Topfen, wie das meiste auf mikrocontroller.net

udok schrieb:
> > Auf das Niveau hier gebracht:

udok schrieb:
> Wieder so ein supergescheiter Abschreiber...


In diesem Tonfall bitte nicht.

Und wenn Dich das hier aufregt, geh spazieren oder mach sonst irgendwas 
um Dich zu beruhigen. Wir sind hier nicht Deine Sandsäcke.

Egon D. schrieb:
>> Wieder so ein supergescheiter Abschreiber...
>>
>> Beantworte lieber mal die Frage,
>
> Beantworte Du zuerst die Frage, warum Du
> augenscheinlich nicht ohne Beleidungen Deiner
> Gesprächspartner auskommst.

Weils hier sonst zu langweilig wird :-)

Ein bischen Beleidigen führt erfahrungsgemäß dazu, dass die Leute
ihr Hirn einschalten, anstatt irgendwelche Wiki
Artikeln zu zitieren, die sie selbst nicht gelesen haben!
Manchmal hilft leider auch das nicht.


>> Ich streite ja nicht ab, dass man den Energieinhalt
>> des Akkus in eine Massenänderung umrechnen kann.
>
> Man kann auch Nadelspitzen in Kompanien von Engeln
> umrechnen.

Das Standardmass sind hier Fußballfelder!


>> Nur passiert das wirklich?
>
> Woher soll ich das wissen? Ich bin Mechatroniker,
> kein Physiker.

Was machst du dann hier, wenn du keinen Input hast?

> Die eine Frage ist, was die physikalische Standard-
> theorie zur Ursprungsfrage ("Wird der Akku beim Laden
> schwerer?") sagt. Soweit ich das verstanden habe, ist
> die Antwort "Ja".

Und woher kommt dieser Glaube? Behaupten tut heutzutage jeder alles,
aber gehts auch genauer?


> Die Diskussion ist nur dann ergiebig, wenn Du klar sagst,
> ob Du die erste, die zweite oder noch eine ganz andere
> Frage diskutieren möchtest.

Überschrift nicht gelesen?

>
> Und es dient der Diskussionskultur (und meiner Diskussions-
> bereitschaft), wenn Du Dich ohne Pöbeleien äußern könntest.

Ja sicher, aber dann komm doch mal auf den Punkt.
Wie schnell bewegt sich der Akku?

Hm. Die Diskussion mit udok hat meiner Meinung nach keinen Sinn. 
(Irgendwie erinnert er mich an Kurt).

Ich hatte auch mal den Gedanken, dass eine Kernreaktion nötig ist - also 
die "reale" Entstehung von Materie. Insofern habe ich schon Verständnis 
für den Einwand. Tatsächlich behaupten allerdings auch ausgebildete 
Physiker, dass dies nicht notwendig ist, indem sie die Zunahme der 
relativistischen Masse auch in diesem Fall bejahen.
Ja, - soweit ich das verstehe -, gilt das grundsätzlich für jede 
Energieform.

Allerdings muss ich sagen, dass ich keinen Beleg finden kann, dass diese 
Masse-Energie-Äquivalenz auch für Änderungen im Energiezustand von 
chemischen Bindungen einmal im Versuch bewiesen wurde. Ist praktisch 
auch ziemlich schwierig, wenn man von den Grössenordnungen ausgeht.

Ich nehme zwar, wie gesagt, an, dass das Äquivalenzprinzip auch für 
chemische Energie gilt, bin aber nicht fähig das aus anderen Versuchen, 
welche die Äquivalenz für andere Energieformen durchaus beweisen, 
abzuleiten. Es müsste ja auf abstrakter Ebene eine Gemeinsamkeit aller 
Energieformen vorhanden sein, die das erlaubt.

Klar ist z.B., dass etwa bei den Kollisionsexperimenten der Impuls als 
Energie im relativistischen Sinn gilt. Aber chemische Energie - also 
Energie von Elektronen?

Hat da jemand einen Einfall? Vielleicht habe ich ja auch nur einen 
Hänger. :-)

Moment. Ich habs, glaube ich. Sowas Dummes. :-)

Man kann ja chemische Energie in Bewegungsenergie überführen. Das ist ja 
ohne Zweifel möglich und tausendfach, auch quantitativ bewiesen. Und für 
Impulse ist ja die Äquivalenz bewiesen. OK.

udok schrieb:

> Ein bischen Beleidigen führt erfahrungsgemäß
> dazu, dass die Leute ihr Hirn einschalten,
> anstatt irgendwelche Wiki Artikeln zu zitieren,
> die sie selbst nicht gelesen haben!

Netter Versuch.


>>> Nur passiert das wirklich?
>>
>> Woher soll ich das wissen? Ich bin Mechatroniker,
>> kein Physiker.
>
> Was machst du dann hier, wenn du keinen Input hast?

Ganz einfach: Ich habe versucht, Dir auf den Zahn zu
fühlen, ob Du etwas zu den Fragen des TO beitragen
möchtest -- oder ob Du nur gegen die Standard-Physik
missionieren willst.

Das Versuchsergebnis lautet: Du hast nix beizutragen.


>> Die eine Frage ist, was die physikalische Standard-
>> theorie zur Ursprungsfrage ("Wird der Akku beim Laden
>> schwerer?") sagt. Soweit ich das verstanden habe, ist
>> die Antwort "Ja".
>
> Und woher kommt dieser Glaube? Behaupten tut heutzutage
> jeder alles, aber gehts auch genauer?

Naja... nimm mir's nicht übel, aber im Interesse heucheln
bist Du nicht besonders gut.

Wenn Du hättest wissen WOLLEN, dass sich dieser Glaube
(unter anderem) auf den Wikipädie-Eintrag "Massendefekt"
stützt, dann hättest Du das schon zehn Beiträge eher zur
Kenntnis nehmen können.

Wolltest Du aber gar nicht.

In diesem Sinne: Viel Spaß weiterhin. Ich bin raus.

udok schrieb:
> Nur das dort genau der gleiche Topfen steht.
> E=m*c^2 ist zwar supermodern, und wird in jeder zweiten
> Sendung erwähnt, ist aber hier nicht anwendbar,
> weil keine Kernreaktionen stattfinden.

dann poste doch mal bitte einen Link auf eine seriöse Quelle die deinen 
Glauben unterstützt

Kolja L. schrieb:
> Ladung ist soetwas wie "Druck",
> welcher vom vollen in den leeren Teil des Akkus "fließt".
> Damit ist der Akku immer gleich schwer.
>
> @Physiker, bitte nicht hauen ;-)

E=m*c² -> m = E/c²

Wenn man einen 1Ah Li-Akku hat, und annimmt, er würde 13kJ enthalten, 
dann wiegt er geladen um

m = 13000J / (300000000)² = 0,14 pg mehr.

Viel ist das nicht, aber nicht 0.

Der entscheidende Punkt ist nicht wieviel mehr der Akku wiegt.

Der entscheidende Punkt ist, wie schnell er sich bewegt,
nachdem er aufgeladen worden ist!

Die Formel E=m*c2 gilt nur, wenn Bewegung da ist.
Bewegt sich der Akku, nacher genauso schnell wie vorher,
ist der Energiezuwachs 0, was ja nicht sein kann.
Also wird die falsche Theorie angewendet.

Leute, meine Geduld ist jetzt echt am Ende, warum
schaut ihr nicht mal in ein Physikbuch der Oberklasse?
Das ganze ist wirklich nicht schwer zu begreifen.

Dadurch, dass was 1000x wiederholt wird, wird es auch nicht
wahrer.

georg schrieb:
> udok schrieb:
>> Ist schon lustig, die modernen Physik :-)
>
> Ja, so lustig, das sie die Grundlage für einige zig weitgehend unsinnige
> Posts hier liefert. Ich bin sicher es werden bald über hundert.
>
> Georg

Naja, besser als das Fernsehprogram heute Abend :-)

jemand schrieb:

> E=m*c² -> m = E/c²
>
> Wenn man einen 1Ah Li-Akku hat, und annimmt, er würde
> 13kJ enthalten, dann wiegt er geladen um
>
> m = 13000J / (300000000)² = 0,14 pg mehr.

???

c = 3*10^8 m/s

c^2 = 9*10^16 m^2/s^2

1/(c^2) = 0.111*10^-16 s^2/m^2 ~ 10^(-17) s^2/m^2


1J/(c^2) = 1J * 1/(c^2)
= 1kg*m^2/s^2 * 10^(-17) s^2/m^2
= 1kg * 10^(-17)
= 10^(-14)g
= 10 fg

13'000J entspricht dann etwa 130 pg, also reichlich 0.1 ng.

> Die Formel E=m*c2 gilt nur, wenn Bewegung da ist.

Nein, E=mc^2 gilt universell, d.h. die Begriffe Energie und Masse sind 
formal austauschbar.

Walter schrieb:
> dann poste doch mal bitte einen Link auf eine seriöse Quelle die deinen
> Glauben unterstützt

Komm schon Walter, geht auf die Bibliothek und lies eines der 10
Physikbücher dort, schau unter Relativitätstheorie nach.

Das ganze ist in Wirklichkeit recht einfach,
da brauchst du nur elementare Mathe dazu, und
1-2 konzentrierte Stunden Zeit.
Das ist sogar eine der einfacheren Theorien,
die von jedem mit etwas guten Willen
verstanden werden kann.
Aber das Durchdenken kann ich jetzt auch nicht
für dich machen.

udok schrieb:
> Die Formel E=m*c2 gilt nur, wenn Bewegung da ist.

In welchem Buch hast du diese Aussage gefunden?

Und täglich grüßt das Einhörnchen....

Jede Theorie hat ihre Postulate.

Tatsächlich hat schon Kant bewiesen, dass es keine
Theorie gibt, die ihre eigenen Postulate
beweisen kann :-)

>> Ist ein voll geladener Akku schwerer als ein leerer?

>  E = mc²

Da Akkus sowieso meistens leer sind, ist es daher nicht ganz so
schmerzhaft, wenn einem die Autobatterie auf den kleinen Zeh fällt ...

Sven B. schrieb:
> Es ist genau andersrum, die Formel E=mc² gilt nur in Ruhe. Bei Bewegung
> kommt noch ein Term dazu.

Auch falsch! Bei bewegten Körpern nimmt die Masse zu.

Thorsten schrieb:
>> Die Formel E=m*c2 gilt nur, wenn Bewegung da ist.
>
> In welchem Buch hast du diese Aussage gefunden?

Ich habe das aus einem Uni-Skript, vor weiss Gott wie langer Zeit...

Im Feynman "Lectures on Physic" sind das 14 englische Seiten.

Im Gerthsen "Physik" sind es 30 deutsche Seiten, mit viel Randthemen
drumherum.  Schaut auch sehr modern aufbereitet aus mit vielen
grossen Bildern :-)

Thorsten schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Es ist genau andersrum, die Formel E=mc² gilt nur in Ruhe. Bei Bewegung
>> kommt noch ein Term dazu.
>
> Auch falsch! Bei bewegten Körpern nimmt die Masse zu.

https://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Physik)#Veraltet:_Begriff_%E2%80%9Erelativistische_Masse%E2%80%9C,_Bezeichnung_%E2%80%9ERuhemasse%E2%80%9C

Das Problem mit der Relativitätstheorie in dem Beispiel ist
ja noch viel schlimmmer:

Angenommen sie stimmt, dann verstehe ich immer noch nicht,
was sich beim Laden eines Akkus eigentlich abspielt.
Und ohne das wirklich zu verstehen, kann ich damiit nix
anfangen.  Zahlen einsetzten, ok, es kommen wieder Zahlen raus..
aber was heisst das eigentlich?

udok schrieb:
> Das Problem mit der Relativitätstheorie in dem Beispiel ist
> ja noch viel schlimmmer:
>
> Angenommen sie stimmt, dann verstehe ich immer noch nicht,
> was sich beim Laden eines Akkus eigentlich abspielt.
> Und ohne das wirklich zu verstehen, kann ich damiit nix
> anfangen.  Zahlen einsetzten, ok, es kommen wieder Zahlen raus..
> aber was heisst das eigentlich?

Bleib einfach bei Bauklötzen.

hinz schrieb:
>> Sven B. schrieb:
>>> Es ist genau andersrum, die Formel E=mc² gilt nur in Ruhe. Bei Bewegung
>>> kommt noch ein Term dazu.
>>
>> Auch falsch! Bei bewegten Körpern nimmt die Masse zu.
>
> 
https://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Physik)#Veraltet:_Begriff_%E2%80%9Erelativistische_Masse%E2%80%9C,_Bezeichnung_%E2%80%9ERuhemasse%E2%80%9C

Wenigstens einer hat das Post gelesen und durchdacht :-)

E = m0 * c0^2 / sqrt(1 - v^2 / c0^2)

So solls gehen, glaube ich mich zu erinnern.
Das ist die Energie eines bewegten Körpers, inklusive
der Kernenergie.

> Im Gerthsen "Physik" sind es 30 deutsche Seiten, mit viel Randthemen

In meinem Gerthsen steht:

"Gamz allgemein sind Energie und Masse als zwei Aspekte der gleichen 
Sache zu betrachten. Mit jeder Energie W  ist entsprechend der Beziehung 
W=mc^2 eine Masse verbunden und umgekehrt"

udok schrieb:
> Komm schon Walter, geht auf die Bibliothek und lies eines der 10
> Physikbücher dort, schau unter Relativitätstheorie nach.

bin nicht in die Bibliothek, sondern zum Bücherregal gegangen und habe 
mir den Gerthsen Kneser Vogel gegriffen (13.Auflage von 1977)
den empfiehlst du ja auch:

udok schrieb:
> Im Gerthsen "Physik" sind es 30 deutsche Seiten, mit viel Randthemen
> drumherum.

dort finde ich auf Seite 652 (Kapitel 15.2.7, Masse-Energie-Äquvalenz):

"In meßbare Größenordnungen fällt die mit einem Energieumsatz verbundene 
Massenänderung erst in der Kern- Und Elementarteilchenphysik."

das heißt mit jedem Energieumsatz ist eine Massenänderung verbunden, bei 
chem. Reaktionen aber so klein dass sie nicht messbar ist

Kann natürlich sein dass du eine neuere Auflage hast in der sich die 
Physik weiter entwickelt hat

> E = m0 * c0^2 / sqrt(1 - v^2 / c0^2)

Man beachte, dass die Energie vom Bezugssystem abhängt.

=> Alles relativ!

Folgerung:

Von der Erde aus betrachtet, sind Jogger also energiereicher
- und schwerer!
Jedenfalls solange sie rennen (aber NICHT auf der Stelle!).

;-)

Walter schrieb:
> dort finde ich auf Seite 652 (Kapitel 15.2.7, Masse-Energie-Äquvalenz):
>
> "In meßbare Größenordnungen fällt die mit einem Energieumsatz verbundene
> Massenänderung erst in der Kern- Und Elementarteilchenphysik."
>
> das heißt mit jedem Energieumsatz ist eine Massenänderung verbunden, bei
> chem. Reaktionen aber so klein dass sie nicht messbar ist
>
> Kann natürlich sein dass du eine neuere Auflage hast in der sich die
> Physik weiter entwickelt hat

Deine Folgerung ist nicht richtig.  Versuch doch erst mal,
die ganze Theorie dahinter zu verstehen.

hinz schrieb:
> Thorsten schrieb:
>> Sven B. schrieb:
>>> Es ist genau andersrum, die Formel E=mc² gilt nur in Ruhe. Bei Bewegung
>>> kommt noch ein Term dazu.
>>
>> Auch falsch! Bei bewegten Körpern nimmt die Masse zu.
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Physik)#Veral...

Richtig. Wenn man m als Ruhemasse definiert, dann muss man die 
kinetische Energie noch dazu rechnen.

udok schrieb:
>> "In meßbare Größenordnungen fällt die mit einem Energieumsatz verbundene
>> Massenänderung erst in der Kern- Und Elementarteilchenphysik."
>>
>> das heißt mit jedem Energieumsatz ist eine Massenänderung verbunden, bei
>> chem. Reaktionen aber so klein dass sie nicht messbar ist
>>
>> Kann natürlich sein dass du eine neuere Auflage hast in der sich die
>> Physik weiter entwickelt hat
>
> Deine Folgerung ist nicht richtig.  Versuch doch erst mal,
> die ganze Theorie dahinter zu verstehen.

dann schau dir mal die Aufgabe 15.2.10 im Gerthsen an und versuche die 
Antwort zu verstehen

Hallo

"Angenommen sie stimmt, dann verstehe ich immer noch nicht,
was sich beim Laden eines Akkus eigentlich abspielt.
Und ohne das wirklich zu verstehen, kann ich damiit nix
anfangen.  Zahlen einsetzten, ok, es kommen wieder Zahlen raus..
aber was heisst das eigentlich?"

Auch wenn hier udok der aktuelle Prügelknabe ist hat er irgendwie voll 
ins schwarze Getroffen- berechenbar ist das alles (für Mathematiker) und 
die Rechenergebnisse passen wohl auch mit den Beobachtungen und anderen 
Berechnungen zusammen.
Aber letztendlich wirklich verstehen, es als Mensch "nachvollziehen" 
oder "verinnerlichen" sich etwas darunter außerhalb einer abstrakten 
Mathematik vorstellen zu können... eigentlich unmöglich.
Das fängt ja schon bei solch "einfachen" Dingen wie die Entfernung von 1 
Lichtjahr an - man(Astronomen) arbeiten mit diesen Wert und benutzen ihn 
alltäglich - aber sich was wirklich darunter vorstellen werden sie auch 
nicht können, wie soll das erst auf den Gebiet der Elementarteilchen und 
deren Wechselwirkung funktionieren?
Die Mathematik und Schlussfolgerungen funktionieren (erstaunlicher 
Weise) in der Praxis und haben auch relevante und praktische Auswirkung 
(z.B. Satellitennavigationssystem und der Relativitätstheorie) und 
trotzdem - es jemals wirklich "verinnerlichen" und zu "fühlen" aus 
eigenen Erfahrungen zu "werten" wird wohl nie möglich werden.

Als Physiker musst du etwas von einem Chauvinisten haben,
sonst packst du das nicht...

Siehe Alpha Centauri:
https://www.youtube.com/watch?v=oUZtosV4RVA&list=PLikmWKyGm7w4foHDk9XjMc7udzX-lS9ir&index=51&t=0s

Jemand schrieb:
> Hallo
>
> "Angenommen sie stimmt, dann verstehe ich immer noch nicht,
> was sich beim Laden eines Akkus eigentlich abspielt.
> Und ohne das wirklich zu verstehen, kann ich damiit nix
> anfangen.  Zahlen einsetzten, ok, es kommen wieder Zahlen raus..
> aber was heisst das eigentlich?"
>
> Auch wenn hier udok der aktuelle Prügelknabe ist hat er irgendwie voll
> ins schwarze Getroffen- berechenbar ist das alles (für Mathematiker) und
> die Rechenergebnisse passen wohl auch mit den Beobachtungen und anderen
> Berechnungen zusammen.

Was letztlich bedeutet, dass das erklärende Modell und die mathematische 
Formel (also ein quantitatives Modell) und die Wirklichkeit 
übereinstimmen.

Es ist ein Fehler davon auszugehen, dass das erklärende Modell 
inhaltlich gleichwertig zu der entsprechenden mathematischen Formel ist. 
Das erklärende Modell setzt Eigenschaften von Dingen in kausale 
Beziehungen. Die Mathematik tut das nicht.

Eine Gleichung erklärt nichts. Sie folgt aus der Erklärung. Es gibt 
immer wieder Fälle, Einzelfälle, in denen man aus dem Verhalten der 
Gleichung Hypothesen für das erklärende Modell und die Wirklichkeit 
gewinnt. Das ist aber keine Schlussfolgerung im eigentlichen Sinn. Das 
kann es nicht sein, weil, wie gesagt, die Mathematik (das ist etwas 
vereinfacht) keine Ausdrucksmittel für kausale Zusammenhänge enthält.

Es gibt Menschen, die das nicht verstehen und meinen eine Gleichung 
würde etwas erklären bzw. sie hätte den Anspruch das zu tun. Das tut sie 
aber nicht.

Ob jemand diese Tatsache oder auch ein Modell eines Vorganges verstehen 
kann ist leider zum Teil eine Sache der Begabung; zu einem großen Teile, 
meine ich, aber auch eine Frage der Wertestarrheit.
Es ist verführerisch anzunehmen, dass ein "Schema", wie es eine 
Gleichung ist, zugleich auch die Erklärung für das damit berechnete 
Phänomen beinhaltet. Das aber ist falsch und muss vollständig akzeptiert 
und verstanden werden.

Tatsächlich beinhalten die Erklärungen für die meisten Vorgänge 
wesentlich mehr Elemente, Eigenschaften und Zusammenhänge als in einer 
Gleichung explizit ausgedrückt ist. Umgekehrt erfasst eine Gleichung in 
der Regel nur einen Teilaspekt der Sache und nicht den 
Gesamtzusammenhang.

Man schaue sich nur einmal das hier in Rede stehende chemische Reaktion 
beim laden und entladen an und vergleiche das z.B. mit der Gleichung die 
etwa die stöchiometrischen Verhältnisse angibt. Die Gleichung ist von 
den tatsächlichen Elementen, Elektronenbahnen und Elevation etc. 
abstrahiert. Wie soll sie diese Dinge dann "erklären"? Das ist unmöglich 
und auch gar nicht beabsichtigt.

Das Problem ist also nicht, dass man den Vorgang anhand der Gleichung 
nicht verstehen kann, weil sie unanschaulich ist oder dass er sonst auf 
keine andere Weise mental zu repräsentieren ist. Das Problem ist, dass 
die Gleichung allein zum Verständnis des Vorgangs untauglich ist.

Jeder zweite Kommi "glänzt" mit Formeln, wirklich meisterlich.

Doch niemand kann wirklich erklären, was Ladung ist.

Was würde denn so ein Formelmeister antworten, wenn das Kind fragt: 
"Papi, aus was besteht eigentlich Ladung?" Bei der Antwort wäre ich 
gerne Mäuschen.