Tömeghiba vs megkötő energia
A tömeghiba és a kötési energia két olyan fogalom, amellyel olyan területek tanulmányozása során találkozhatunk, mint az atomszerkezet, a magfizika, a katonai alkalmazások és az anyag hullámrészecske-kettőssége. Elengedhetetlen a világos megértés ezekben a fogalmakban annak érdekében, hogy tulajdonságaik alkalmazhatók legyenek és kiemelkedjenek az ilyen területeken. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a tömeghiba és a kötési energia, azok felhasználása, a tömeghiba és a kötési energia meghatározása, hasonlóságaik és végül a tömeghiba és a kötési energia közötti különbségek.
Mi a tömeghiba?
A rendszer tömeghibája a rendszer mért tömegének és a rendszer számított tömegének különbsége. Ilyen események a nukleáris reakciókban fordulnak elő. Például a napon zajló nukleáris reakció ilyen esemény. Négy hidrogénmag egyesülve héliummagot képez. Ezt a folyamatot magfúziónak nevezik. Ebben a folyamatban a négy hidrogénmag együttes mért tömege nagyobb, mint a termékek együttes tömege. A hiányzó tömeg energiává alakul. Először meg kell értenünk az anyag tömeges kettősségét, hogy ezt a fogalmat megfelelően megértsük. A relativitáselmélet és a kvantummechanika megmutatta, hogy az energia és a tömeg felcserélhetők. Ez az univerzum energia-tömeg megőrzését eredményezi. Ha azonban a magfúzió vagy a maghasadás nincs bemutatva,úgy tekinthető, hogy egy rendszer energiája konzervált. Albert Einstein 1905-ben a relativitáselmélet postulálásával szinte minden klasszikus megszakadt. Majd megmutatta, hogy a hullámok néha részecskékként viselkednek, a részecskék pedig hullámként viselkednek. Ezt hullámrészecske kettősségnek nevezték. Ez a tömeg és az energia közötti egységességhez vezetett. Mindkét mennyiség az anyag két formája. A híres E = mc egyenletA 2 megadja az energiamennyiséget, amelyet m tömegből nyerhetünk.
Mi a kötelező energia?
A megkötő energia az az energia, amely akkor szabadul fel, amikor a rendszer egy kötetlen helyzetből egy kötött helyzetbe kerül. Ha figyelembe vesszük a rendszert, ez energiaveszteség. A kötési energiára vonatkozó egyezmény azonban pozitívnak veszi. A végső rendszer teljes potenciális energiája mindig alacsonyabb, mint a kezdeti rendszer, amikor egy rendszer kötött állapotba kerül. Viszont erre a kötési energiára van szükség a rendszer kötésének megszakításához. A nukleáris reakciók esetében ez a kötési energia tömeghiba formájában jelentkezik. Magasabb a rendszer kötési energiája, stabilabb a rendszer. A kötés kialakulása mindig exoterm reakció, míg a kötés megszakadása mindig endoterm. A molekulák képződéséhez és az intermolekuláris kötések kialakulásához a kötési energia hő- vagy elektromágneses sugárzásként szabadul fel.
Mi a különbség a tömeghiba és a kötési energia között?
• A tömeghiba a rendszer számított tömege és a rendszer mért tömege közötti különbség, míg a kötési energia a kezdeti és a kötött rendszer közötti összes energia különbség.
• A nukleáris reakciókban a kötési energia megfelel a rendszer tömeghibájának.
