Massavika vs sidosenergia
Massavika ja sitoutumisenergia ovat kaksi käsitettä, joita kohdataan tutkittaessa sellaisia aloja kuin atomirakenne, ydinfysiikka, sotilaalliset sovellukset ja aineen a altohiukkasten kaksinaisuus. Näiden käsitteiden selkeä ymmärtäminen on elintärkeää, jotta voidaan soveltaa niiden ominaisuuksia ja menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä massavika ja sidosenergia ovat, niiden sovelluksia, massavirheen ja sidosenergian määritelmiä, niiden yhtäläisyyksiä ja lopuksi eroja massavirheen ja sidosenergian välillä.
Mikä on massavirhe?
Järjestelmän massavika on järjestelmän mitatun massan erotus järjestelmän lasketusta massasta. Tällaisia tapahtumia tapahtuu ydinreaktioissa. Esimerkiksi auringossa tapahtuva ydinreaktio on tällainen tapahtuma. Neljä vetyydintä yhdistyvät muodostaen heliumytimen. Tämä prosessi tunnetaan ydinfuusiona. Tässä prosessissa neljän vetyytimen yhdistetty mitattu massa on suurempi kuin tuotteiden yhdistetty massa. Puuttuva massa muutetaan energiaksi. On ymmärrettävä energia – aineen kaksinaisuus ensin, jotta tämä käsite ymmärretään oikein. Suhteellisuusteoria yhdessä kvanttimekaniikan kanssa osoitti, että energia ja massa ovat keskenään vaihdettavissa. Tämä synnyttää maailmankaikkeuden energia-massasäilyttämisen. Kuitenkin, kun ydinfuusiota tai ydinfissiota ei esitetä, voidaan katsoa, että järjestelmän energia säilyy. Albert Einsteinin olettaessa suhteellisuusteoriaa vuonna 1905 melkein kaikki klassinen hajosi. Hän jatkoi, että aallot käyttäytyivät toisinaan hiukkasina ja hiukkaset a altoina. Tämä tunnettiin a altohiukkasten kaksinaisuudesta. Tämä johti yhteisymmärrykseen massan ja energian välillä. Molemmat suuret ovat kaksi aineen muotoa. Kuuluisa yhtälö E=mc2 antaa meille energiamäärän, joka voidaan saada m massamäärästä.
Mitä on sitova energia?
Sidosenergia on energiaa, joka vapautuu, kun järjestelmä siirtyy sitomattomasta tilanteesta sidottuun tilanteeseen. Kun järjestelmää tarkastellaan, tämä on energiahäviö. Sitovan energian käytäntö on kuitenkin ottaa se positiivisena. Lopullisen järjestelmän kokonaispotentiaalienergia on aina pienempi kuin alkuperäinen järjestelmä, kun järjestelmä siirtyy sidottuun tilaan. Tätä sitoutumisenergiaa puolestaan tarvitaan katkaisemaan järjestelmän sitominen. Ydinreaktioissa tämä sitoutumisenergia tulee massavian muodossa. Mitä suurempi järjestelmän sitoutumisenergia, sitä vakaampi järjestelmä on. Sidosen muodostuminen on aina eksoterminen reaktio, kun taas sidoksen katkeaminen on aina endotermistä. Molekyylimuodostusta ja molekyylien välisten sidosten muodostusta varten sitoutumisenergia vapautuu lämpönä tai sähkömagneettisena säteilynä.
Mitä eroa on massavirheellä ja sidosenergialla?
• Massavika on järjestelmän lasketun massan ja järjestelmän mitatun massan välinen ero, kun taas sitoutumisenergia on alkuperäisen järjestelmän ja sidotun järjestelmän välinen kokonaisenergiaero.
• Ydinreaktioissa sitoutumisenergia vastaa järjestelmän massavikaa.
