Präsentation über die Beziehung zwischen Energie und Masse, bezüglich des Massendefektes und der Energiegewinnung

1. Jimena Jara
Jose Pablo Quirós
Sebastián Rojas

2.  Fähigkeit Objekte zu erwärmen, verformen,
beleuchten oder bewegen.
 Joule
 Elektronenvolt

3.  Ein Elektronenvolt ist die Energie, die ein Teilchen
mit der Elementarladung erhält, wenn es im
Vakuum die Spannung von 1 V durchläuft,
dadurch beschleunigt wird und somit kinetische
Energie gewinnt.
 Elektronenvolt: 1 eV= 1,60218*10-19 J

4.  Eigenschaft der Materie
 Einheit: Das Kilogramm

5. Proton 1,007276 u
Ordnungszahl (Z)
12
6C
Neutron 1,008665 u
Massenzahl-Ordnungszahl(Z) =(N)
12
6C
12-6=6
Elektron 0,0005485u

6.  Unterschied zwischen der Summe der Masse aller
Nukleonen und der Masse des Atomkerns.
 Teil der Masse wird in Energie
umgewandelt.

7. Δm = ZmP + NmN - mK
Masse eines Protons
Masse eines neutrons
Kernmasse

8.  Beispiel:
 Die Masse eines Protons beträgt mp
= 1,007276 u, die eines
Neutrons mn
= 1,008665 u.
 Der Kern von Helium 4He besteht aus zwei Protonen und zwei
Neutronen; die Summe aus deren Ruhemassen wäre 4,03188 u,
die Ruhemasse des 4He-Kerns beträgt aber nur 4,00151 u.
 Δm= (2*1,007276 u+2* 1,008665 u) - 4,00151 u
 Der Massendefekt beträgt hier also 0,03037 u beziehungsweise
0,76 % der Ausgangsmasse.

9. Massenspektrograph
 Es ist ein Apparat zum Messen der Masse von
Teilchen.
 Dazu wird die untersuchte Substanz in die Gasphase
überführt, ionisiert und die ionisierten Teilchen
werden durch ein elektrisches Feld beschleunigt.
 Danach gehen diese Teilchen durch ein Magnetfeld,
das die Teilchen ablenkt. Durch die Ablenkung kann
man messen, wie schwer der Atomkern ist.

11.  Masse und Energie
werden durch diese
Formel verbunden:
E=m*c2

12. Moderne Physik-Klassische
Physik
 Der Massendefekt wiederspricht die Aussage:
“Masse bleibt immer erhalten”

13.  Energie, die bei der Bildung des Kerns aus den
Nukleonen frei wird.
 EB= Δm*c2
 EB= (ZmP +NmN-mK)*c2
 (Bei dem Helium Atom)
 EB= 0,03037 u *(300000km/h)2
 EB=2.733.300.000u*(km/h)2

15.  Wenn leichte Nuklide durch Kernfusion eine
höhere Nukleonenzahl erreichen, dann erhöht
sich der Massendefekt pro Nukleon; diese nun
zusätzlich fehlende Masse wird in Energie
umgewandelt, die genutzt werden kann.
 Umgekehrt setzen schwere Kerne Energie frei,
wenn sie durch Kernspaltung in zwei Kerne
mittlerer Masse zerlegt werden.

16.  Die Summe der Masse und Energie ist jeweils vor
und nach einer Kernreaktion gleich
 ß-) ß+)
n ® p + e- p ® n + e+
 Beispiel:
86Rn ® 223
87Fr+0
-1β 203
 223
83Bi ® 203
82Pb+ 0
+1β

17.  Die Masse des Protons wird von der Masse des
Elektrons teilweise kompensiert.
 Die Kinetische Energie des Elektrons kompensiert
sie vollständig.

18.  Endotherme Kernreaktion:
Nukleone verbinden sich zu einem Kern.
 Exotherme Kernreaktion:
Spaltung der Kerne, was die Bindungsenergie
freisetzt.

20. Links
 http://www.youtube.com/watch?v=vbCj5scXvqg
(Bindungsenergie, Massendefekt)
 http://videos.howstuffworks.com/hsw/27493-
physical-science-exothermic-and-endothermic-reactions-
video.htm(endotherme,exothermeReaktionen)