Hassu kysymys kaavasta

E=m*c2

Eli massa kertaa valonnopeus potenssiin 2. Jep, mutta kun valonnopeus ei juurikaan muutu missään tilanteessa, niin ainoa muuttuva suure on lienee massa.

Mutta itse kysymykseen. Eli sisältääkö kilo vetyä yhtälailla energiaa kuin vaikkapa kilo uraania? Vai mistä on kyse. Entäs kun meikku painaa 100kg, niin sisällänkö energiaa todella valtavasti?

16

937

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • 100 kg

      100 kg massasi sisältää "sisältää energiaa todella valtavasti". Massa pitäisi vaan muuttaa kaikki energiaksi, ei siis jäisi jäljelle edes tuhkaa.

      • skömy

        Eli tulevaisuudessa ihmisen kroppa muutetaan energiaksi eikä enään haudata maahan tai tuhkata.

        Hautausurakoitsija olis forttum tai wattenfall.


    • kysymykseen

      Massa on massa laadusta riippumatta. Kilo höyheniä painaa yhtä paljon kuin kilo lyijyä. Molemmat sisältävät yhtälön mukaan yhtä paljon energiaa.

    • Fileas

      Kilo vetyä sisältää paljon enemmän atomeita, kuin kilo uraania, mutta saman energian. Eli kun yhdessä Uraani-237 atomissa on 92 protonia ja 145 neutronia, niin yhdessä vety atomissa on 1 protoni.

      Protoneilla ja neutronilla on vakio massat (kuten myös elektronilla, mutta koska sen paino protoniin ja neutroniin verrattuna on mitätön, sen voi oikeastaan unohtaa tässä yhteydessä), joten muuntuessaan energiaksi niistä saatava energia on aina sama, riippumatta mitä alkuainetta ne ovat aikoinaan muodostaneet.

      Tämä tarkoittaa, että mikä tahansa alkuaine muodostaa yhtä paljon energiaa tuhoutuessaan. Jotkin alkuaineet ja isotoopit omaavat vain paljon epästabiilimman yhdistelmän neutroneita ja protoneita. Tämä tarkoittaa, että vety-atomia on hankalampi saada hajoamaan, kuin uraani-atomia, joka hajoilee jopa itsestään (radioaktiivisuus).

      Nyrkkisääntönä voisi sanoa, että mitä isompi atomi, sen herkemmin sen saa leviämään, jolloin sen osat saattavat törmäillä ja tuottaa energiaa.

      Joka tapauksessa kyllä myös toiseen kysymykseen. Sinun 100 kg:täsi voidaan hajoittaa yksittäisiksi atomeiksi (määrällisesti eniten vetyä, joka on sitoutunut veteen, painossa happea, joka sisältää 8 protonia ja yleensä myös 8 neutronia ja siten siten sitä on yli puolet elopainostasi) ja atomien osaset voidaan sitten hävittää energiaksi. Siis periaatteessa, käytännössä atomien hajoittaminen vaatii suur-energisia neutroneja ja törmäyksiä, kuten ydinreaktoreissa.

      • Fyysikko1

        "Massan
        Periaatteessa massa vastaa tiettyä energiamäärää em. kaavan mukaan. Toinen juttu sitten on miten tuo massa voitaisiin käytännössä muuttaa energiaksi. Aivan täydellisesti se käytännössä tuskin koskaan onnistuu.

        Eräs parhaista menetelmistä muuttaa massaa energiaksi on tietääkseni sellainen että annetaan massan pudota esim. neutronitähden pinnalle (joka on käytännössä aika vaikeaa koska neutronitähtiä ei löydy ihan joka nurkan takaa:), mutta tuolloinkaan hyötysuhde ei ole läheskään 100%. Ei kuitenkaan ole helppo löytää ydinreaktioita jotka pääsisivät samaan hyötysuhteeseen, varsinkaan jos se massa on esim. 100 kg ihmistä. En siis suosittelisi että kehittelet ajatusta tämän pitemmälle ;-)"

        Tämä viesti ja se mihin nyt vastaan ovat taas täyttä puuta heinää niinkuin suurin osa ilmeisesti internetissä. Massa muuttuu alkuaineen muuttuessa. Kilossa uraania ei todellakaan ole samaa määrää energiaa kuin kilossa veytyä ja nyt puhutaan sidosenergiasta.

        Kaikki fuusio/fissioenergia perustuu täysin massan häviämiseen (tai lisääntymiseen). Esimerkiksi Deuterium atomi on kevyempi kuin 1 protoni 1 neturoni 1 elektroni, ja aika paljonkin: sidosenergiaan on mennyt 2.224669161 MeV. Eli about 2.81810505*10^-12J eli 2.818pJ (pikojoulea). Tämän verran siis on yksi deterium atomi sitonut energiaa itseensä ja fuusioituessaan tritiumin kanssa heliumiksi, se tuottaa n. 17.589MeV.

        Ei pidä paikkaansa siis millään että kilo uraania sitoisi saman määrän energiaa kuin kilo vetyä(riippuen vielä onko kyseessä vety,deterium vai tritium.). Tämän voi laskea mutta itse en nyt vielä jaksa, tarkoittaen vielä, että kyllä joku avaa suunsa ja luulee taas tietävänsä jotakin.

        Sitten tuohon kommenttiin mistä otin sitaatin: Kyllä fuusiossa ja fissiossa hyötysuhde on tasan 100%. Vai kuvitteletko että osa energiasta häviää? E-alku=E-loppu ja tämä energiaperiaatteen kaava pitää paikkansa ennen,nyt ja tulevaisuudessakin eli aina. Tietenkin se on eri asia ottaa talteen energiaa fuusio- tai fissioreaktiosta, sillä energia vapautuu eri aallonpituuksilla säteilynä.


      • KL
        Fyysikko1 kirjoitti:

        "Massan
        Periaatteessa massa vastaa tiettyä energiamäärää em. kaavan mukaan. Toinen juttu sitten on miten tuo massa voitaisiin käytännössä muuttaa energiaksi. Aivan täydellisesti se käytännössä tuskin koskaan onnistuu.

        Eräs parhaista menetelmistä muuttaa massaa energiaksi on tietääkseni sellainen että annetaan massan pudota esim. neutronitähden pinnalle (joka on käytännössä aika vaikeaa koska neutronitähtiä ei löydy ihan joka nurkan takaa:), mutta tuolloinkaan hyötysuhde ei ole läheskään 100%. Ei kuitenkaan ole helppo löytää ydinreaktioita jotka pääsisivät samaan hyötysuhteeseen, varsinkaan jos se massa on esim. 100 kg ihmistä. En siis suosittelisi että kehittelet ajatusta tämän pitemmälle ;-)"

        Tämä viesti ja se mihin nyt vastaan ovat taas täyttä puuta heinää niinkuin suurin osa ilmeisesti internetissä. Massa muuttuu alkuaineen muuttuessa. Kilossa uraania ei todellakaan ole samaa määrää energiaa kuin kilossa veytyä ja nyt puhutaan sidosenergiasta.

        Kaikki fuusio/fissioenergia perustuu täysin massan häviämiseen (tai lisääntymiseen). Esimerkiksi Deuterium atomi on kevyempi kuin 1 protoni 1 neturoni 1 elektroni, ja aika paljonkin: sidosenergiaan on mennyt 2.224669161 MeV. Eli about 2.81810505*10^-12J eli 2.818pJ (pikojoulea). Tämän verran siis on yksi deterium atomi sitonut energiaa itseensä ja fuusioituessaan tritiumin kanssa heliumiksi, se tuottaa n. 17.589MeV.

        Ei pidä paikkaansa siis millään että kilo uraania sitoisi saman määrän energiaa kuin kilo vetyä(riippuen vielä onko kyseessä vety,deterium vai tritium.). Tämän voi laskea mutta itse en nyt vielä jaksa, tarkoittaen vielä, että kyllä joku avaa suunsa ja luulee taas tietävänsä jotakin.

        Sitten tuohon kommenttiin mistä otin sitaatin: Kyllä fuusiossa ja fissiossa hyötysuhde on tasan 100%. Vai kuvitteletko että osa energiasta häviää? E-alku=E-loppu ja tämä energiaperiaatteen kaava pitää paikkansa ennen,nyt ja tulevaisuudessakin eli aina. Tietenkin se on eri asia ottaa talteen energiaa fuusio- tai fissioreaktiosta, sillä energia vapautuu eri aallonpituuksilla säteilynä.

        "Sitten tuohon kommenttiin mistä otin sitaatin: Kyllä fuusiossa ja fissiossa hyötysuhde on tasan 100%. Vai kuvitteletko että osa energiasta häviää? E-alku=E-loppu ja tämä energiaperiaatteen kaava pitää paikkansa ennen,nyt ja tulevaisuudessakin eli aina. Tietenkin se on eri asia ottaa talteen energiaa fuusio- tai fissioreaktiosta, sillä energia vapautuu eri aallonpituuksilla säteilynä. "

        Mutta hyötysuhteella tarkoitetaankin sitä, kuinka suuri osa energiasta pystytään käyttämään hyväksi haluttuun tarkoitukseen. Vaikka energiaa ei häviäkään, ei minkään laitteen, ei edes ydinvoimalan hyötysuhde koskaan ole 100 %, koska osa energiasta aina menee laitteen käyttötarkoituksen kannalta hukkaan, esimerkiksi leviää ympäristöön lämpönä.


    • -----.------

      Voiko esim rauta atomia muuttaa jotenkin vai miten se fuusio/fissio toimii?

    • muuttaminen energiaksi

      Periaatteessa massa vastaa tiettyä energiamäärää em. kaavan mukaan. Toinen juttu sitten on miten tuo massa voitaisiin käytännössä muuttaa energiaksi. Aivan täydellisesti se käytännössä tuskin koskaan onnistuu.

      Eräs parhaista menetelmistä muuttaa massaa energiaksi on tietääkseni sellainen että annetaan massan pudota esim. neutronitähden pinnalle (joka on käytännössä aika vaikeaa koska neutronitähtiä ei löydy ihan joka nurkan takaa:), mutta tuolloinkaan hyötysuhde ei ole läheskään 100%. Ei kuitenkaan ole helppo löytää ydinreaktioita jotka pääsisivät samaan hyötysuhteeseen, varsinkaan jos se massa on esim. 100 kg ihmistä. En siis suosittelisi että kehittelet ajatusta tämän pitemmälle ;-)

    • aiheesta

      No tuota. Minulla on puuta 1 kg. Siinä on valtaa..aavasti energiaa. Poltan se uunissa ja jäljelle jää tuhkaa vain muutama gramma. Vapautuiko valtavasti energiaa tuossa polttamisessa? Vai jääkö se sinne tuhkaan? Mutta nyt massa on pienempi ja siinä on vähemmän energiaa. Missä on nyt se valtava energiamäärä?

      • kemiallisessa

        reaktiossa, mitä palaminen on, vapautui vain kemiallisiin sidoksiin sitoutunutta energiaa.

        Se, että tuhkaa jäi jäljelle vähemmän kuin kilo, johtuu siitä, että suuri osa puun hiilestä (alkuaine hiili, C) karkasi savupiipun kautta taivaalle hiilidioksidina. Samoin karkasi vetyä vesihöyrynä.

        Se "kadonnut" massa ei siis muuttunut energiaksi etkä saanut siitä kilosta puuta energiaa kaavan E=m*c^2 mukaan, koska kyseessä ei ollut ydinreaktio, vaan kemiallinen reaktio. Vai onko uunissasi ydinreaktori? Jos on, oletko saanut luvan sellaiseen?


      • aiheesta
        kemiallisessa kirjoitti:

        reaktiossa, mitä palaminen on, vapautui vain kemiallisiin sidoksiin sitoutunutta energiaa.

        Se, että tuhkaa jäi jäljelle vähemmän kuin kilo, johtuu siitä, että suuri osa puun hiilestä (alkuaine hiili, C) karkasi savupiipun kautta taivaalle hiilidioksidina. Samoin karkasi vetyä vesihöyrynä.

        Se "kadonnut" massa ei siis muuttunut energiaksi etkä saanut siitä kilosta puuta energiaa kaavan E=m*c^2 mukaan, koska kyseessä ei ollut ydinreaktio, vaan kemiallinen reaktio. Vai onko uunissasi ydinreaktori? Jos on, oletko saanut luvan sellaiseen?

        Ei mulla mittää ydintoria ole. Mutta eikös lähes kaikki puuun massa silloin siirry taivaan tuuliin? Ei ihme että kasvihuoneilmiö tulee.
        Mutta eikö kuitenkin raektiossa synny massavajetta?


      • edellyttää atomien muuttumista

        Puun palaessa toki vapautuu energiaa mutta se on kemiallista energiaa, eli atomien välisiin sidoksiin sitoutunutta (sähkömagneettista) energiaa.

        Polttoaineen atomien massa ei tuossa vähene, eli ne puun atomit eivät menetä massaa palaessaan, koska ne eivät muutu toisen alkuaineen atomeiksi. Atomit vain sitoutuvat uudella tavalla esim. happeen. Alkuaineet eivät muutu toisiksi alkuaineiksi.

        Jos vaikkapa neljä vetyatomia muuttuisi yhdeksi heliumatomiksi niin silloin atomien massa muuttuisi. Neljän vetyatomin massa on suurempi kuin yhden heliumatomin massa (plus "sivutuotteet") ja massakatoa vastaava energiamäärä vapautuisi, mutta sehän vaatisi ydinreaktion joka ei ainakaan tavallisessa uunissa tapahdu.


      • viittaa polttoaineen atomeihin
        aiheesta kirjoitti:

        Ei mulla mittää ydintoria ole. Mutta eikös lähes kaikki puuun massa silloin siirry taivaan tuuliin? Ei ihme että kasvihuoneilmiö tulee.
        Mutta eikö kuitenkin raektiossa synny massavajetta?

        Tuhkan massa on pienempi kuin alkuperäisen puun massa, mutta eiväthän ne palamiskaasut mihinkään hävinneet ole. Palamiskaasut ovat edelleen olemassa ja niissä on samat atomit kuin alkuperäisessä puussa, sekä lisäksi ilmasta tulleita happiatomeita. Puun alkuperäisten atomien massa ei ole muuttunut, joten massakatoa ei ole. Hapen vuoksi palamiskaasujen ja tuhkan yhteinen massa on suurempi kuin alkuperäisen puun massa, mutta puusta peräisin olevien atomien massa on muuttumaton.


      • perusfyysikko
        edellyttää atomien muuttumista kirjoitti:

        Puun palaessa toki vapautuu energiaa mutta se on kemiallista energiaa, eli atomien välisiin sidoksiin sitoutunutta (sähkömagneettista) energiaa.

        Polttoaineen atomien massa ei tuossa vähene, eli ne puun atomit eivät menetä massaa palaessaan, koska ne eivät muutu toisen alkuaineen atomeiksi. Atomit vain sitoutuvat uudella tavalla esim. happeen. Alkuaineet eivät muutu toisiksi alkuaineiksi.

        Jos vaikkapa neljä vetyatomia muuttuisi yhdeksi heliumatomiksi niin silloin atomien massa muuttuisi. Neljän vetyatomin massa on suurempi kuin yhden heliumatomin massa (plus "sivutuotteet") ja massakatoa vastaava energiamäärä vapautuisi, mutta sehän vaatisi ydinreaktion joka ei ainakaan tavallisessa uunissa tapahdu.

        "se on kemiallista energiaa, eli atomien välisiin sidoksiin sitoutunutta (sähkömagneettista) energiaa"

        ...eli sidoselektronien hyppimistä atomista toiseen. E=mc^2 ei ole mitenkään sidottu atomiytimiin, kyllä se koskee noita sidoselektroneja samalla tavoin, eli massa muuttuu myös kemiallisissa reaktiossa. Muutos on kemiallisen energian vähäisyydestä johtuen niin pieni ettei sitä mitenkään voi mitata.


      • aiheesta
        perusfyysikko kirjoitti:

        "se on kemiallista energiaa, eli atomien välisiin sidoksiin sitoutunutta (sähkömagneettista) energiaa"

        ...eli sidoselektronien hyppimistä atomista toiseen. E=mc^2 ei ole mitenkään sidottu atomiytimiin, kyllä se koskee noita sidoselektroneja samalla tavoin, eli massa muuttuu myös kemiallisissa reaktiossa. Muutos on kemiallisen energian vähäisyydestä johtuen niin pieni ettei sitä mitenkään voi mitata.

        """.... massa muuttuu myös kemiallisissa reaktiossa.""""
        Niinpä muuttuu. Mistä ne kemistit reaktioenergian ottavat?
        Todellakin poltettaessa puuta vapautuva energia on sidosenergiaa. Onko siis tuo massavaje E/c2 = 13 MJ/ c2 = 1,4*10pot(-10) kg?


    • asdc

      On tosi wanha keskustelu, mutta on pakko oikaista yksi mieletön virhe. Mihinkään sidokseen ei nimittäin ikinä ole sitoutunut yhtään energiaa. "Sidosenergia" tarkoittaa sitä energiaa, joka vapautui sidoksen muodostumisessa - se on siis energian puutetta, ei energiaa. Reaktiossa (oli se sitten kemiallinen tai ydinreaktio) vapautuu energiaa sen takia, koska lopputuotteissa on enemmän sidoksia (eli enemmän "sidosenergiaa" on vapautunut) kuin lähtöaineissa. Se energia ei ole sidosenergiaa, koska sidosenergia ei ole energiaa.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Mitä elukkaa kaivattusi

      muistuttaa? Vastaan ite myöhemmin. Miehelt.
      Ikävä
      65
      4180
    2. Haleja ja pusuja

      Päivääsi kulta 🤗🤗💋❤️❤️❤️ kaipaan sinua Tänäänkin.. Miksikäs se tästä muuttuisi kun näin kauan jatkunut 🥺
      Ikävä
      46
      3959
    3. Onko mukava nähdä minua töissä?

      Onko mukava nähdä minua töissä vai ei? Itse ainakin haluan nähdä sinut 🤭
      Työpaikkaromanssit
      36
      3462
    4. Oi mun haniseni

      Mul on ihan törkee ikävä sua. En jaksais tätä enää. Oon odottanut niin kauan, mutta vielä pitää sitä tehdä. Tekis mieli
      Ikävä
      16
      2863
    5. Hei rakas sinä

      Vaikka käyn täällä vähemmän, niin ikäväni on pahempaa. Pelkään että olen ihan hukassa😔 mitä sinä ajattelet? naiselle
      Tunteet
      34
      2709
    6. En kirjoita sulle tänne

      Enään nainen. Olen kyllä kiltisti enkä ala mihinkään kuin tosirakkaudesta. Kanssasi sitten jos se on mahdollista ja pidä
      Ikävä
      14
      2522
    7. Kyllä mulla on sua ikävä

      Teen muita juttuja, mutta kannan sua mielessäni mukana. Oot ensimmäinen ajatus aamulla ja viimeinen illalla. Välissä läm
      Ikävä
      10
      2114
    8. IS:n tiedot: Toni Immonen irtisanottiin MTV:ltä Toni Immonen työskenteli pitkään MTV:llä.

      IS:n tiedot: Toni Immonen irtisanottiin MTV:ltä Toni Immonen työskenteli pitkään MTV:llä. IS uutisoi torstaina Toni Imm
      Maailman menoa
      12
      1206
    9. Nainen, tunnusta että olet varattu ja tyytymätön suhteeseesi

      Ja siksi pyörit täällä ikävä palstalla etsien sitä jotain jota elämääsi kaipaat. ehkäpä olet hieman surullinen, koska ta
      Ikävä
      145
      1157
    10. Mitä ajattelet

      Mies minusta tänään?
      Ikävä
      80
      1006
    Aihe