Äquivalenz von Masse und Energie
E=mc²
Basiswissen
Diese Formel gibt an, wie viel Energie man aus einer Masse m gewinnen könnte, wenn die Masse vollständig in Energie umgewandelt wird. In der Relativitätstheorie steht der Ausdruck für die Ruhenergie. Bei Kernumwandlungen spricht man vom Massendefizit.
Wofür stehen die Formelzeichen?
- Das E steht für Energie, zum Beispiel in Joule oder Kilowattstunden.
- Das m steht für Masse, zum Beispiel in Gramm, Kilogramm oder Tonnen.
- Das c steht für die Lichtgeschwindigkeit, etwa 300000 Kilometer pro Sekunde.
Was bedeutet die Formel?
- Sie besagt, dass Masse und Energie ineinander umgewandelt werden können.
- Und sie sagt, wie viel Energie man aus wieviel Masse erhält (und umgekehrt).
Masse aus Energie
- Ja, sehr viele, die Formel ist gut bestätigt.
- Wenn man schnelle Protonen aufeinander prallen lässt, entstehen Bruchstücke.
- Die Masse alle Bruchstücke addiert gibt mehr als die Masse der beiden Protonen.
- Hier wurde kinetische Energie (Geschwindigkeit) in Masse umgewandelt.
Energie aus Masse: Sonnenbrennen
- Im Kern der Sonne wird ständig Wasserstoff zu Helium fusioniert.
- Dabei werden große Energiemengen - die Sonnenenergie - erzeugt.
- Gleichzeitig verliert die Sonne dabei 4 Millionen Tonne Masse pro Sekunde.
- Lies mehr unter Sonnenbrennen ↗
Energie aus Masse: Radioaktivität
- Bei radioaktiven Prozesse wird Energie frei, meist als Bewegungsenergie.
- Gleichzeitig geht dabei Masse der beteiligten Teilchen verloren.
- Siehe als Rechenbeispiel dazu die hypothetische Poloniumbombe ↗
Energie aus Masse: Atombombe
- Ja, jede Atombombenexplosion, jeder radioaktive Zerfall
- Beispielrechnung unter Deuterium-Tritium-Reaktion ↗