Massavirhe vs sitova energia
Massavirhe ja sitoutumisenergia ovat kaksi käsitettä, joita on havaittu tutkimalla aloja, kuten atomirakenne, ydinfysiikka, sotilaalliset sovellukset ja aineen aaltopartikkelien kaksinaisuus. Näiden käsitteiden ymmärtäminen on elintärkeää, jotta niiden ominaisuuksia voidaan soveltaa ja menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella, mikä on massavirhe ja sitoutumisenergia, niiden sovellukset, massavirheiden ja sitoutumisenergian määritelmät, niiden yhtäläisyydet ja lopuksi massavirheiden ja sitoutumisenergian erot.
Mikä on massavirhe?
Järjestelmän massavirhe on järjestelmän mitatun massan ero järjestelmän lasketusta massasta. Tällaisia tapahtumia esiintyy ydinreaktioissa. Esimerkiksi auringossa tapahtuva ydinreaktio on tällainen tapahtuma. Neljä vetyydintä sulautuu muodostaen heliumytimen. Tämä prosessi tunnetaan ydinfuusiona. Tässä prosessissa neljän vetyytimen yhdistetty mitattu massa on suurempi kuin tuotteiden yhdistetty massa. Puuttuva massa muuttuu energiaksi. Ensin on ymmärrettävä aineen massa-aineen kaksinaisuus, jotta ymmärrettäisiin tämä käsite oikein. Suhteellisuusteoria ja kvanttimekaniikka osoittivat, että energia ja massa ovat keskenään vaihdettavissa. Tämä synnyttää maailmankaikkeuden energiamassan säästön. Kuitenkin, kun ydinfuusiota tai ydinfissiota ei esitetä,voidaan katsoa, että järjestelmän energia on säilynyt. Kun Albert Einstein postuloi suhteellisuusteorian vuonna 1905, melkein kaikki klassinen hajosi. Hän jatkoi osoittavan, että aallot käyttäytyivät joskus hiukkasina ja hiukkaset käyttäytyivät aaltoina. Tätä kutsuttiin aaltohiukkasten kaksinaisuudeksi. Tämä johti massan ja energian väliseen yksimielisyyteen. Molemmat nämä määrät ovat aineen kahta muotoa. Kuuluisa yhtälö E = mc2 antaa meille energiamäärän, joka voidaan saada m massamäärästä.
Mikä on sitova energia?
Sitova energia on energia, joka vapautuu, kun järjestelmä siirtyy sitomattomasta tilanteesta sidottuun tilanteeseen. Kun järjestelmä otetaan huomioon, tämä on energian menetys. Sitovan energian käytäntö on kuitenkin pidettävä sitä positiivisena. Lopullisen järjestelmän kokonaispotentiaalienergia on aina pienempi kuin alkuperäinen järjestelmä, kun järjestelmä siirtyy sidottuun tilaan. Tätä sitovaa energiaa puolestaan tarvitaan järjestelmän sitoutumisen rikkomiseen. Ydinreaktioita varten tämä sitova energia tulee massavirheiden muodossa. Suurempi järjestelmän sitoutumisenergia, vakaampi järjestelmä on. Sidoksen muodostuminen on aina eksoterminen reaktio, kun taas sidoksen hajoaminen on aina endotermistä. Molekyylien muodostamiseksi ja molekyylien välisen sidoksen muodostamiseksi sitoutumisenergia vapautuu lämpönä tai sähkömagneettisena säteilynä.
Mitä eroa on massavirheellä ja sitoutumisenergialla?
• Massavirhe on järjestelmän lasketun massan ja järjestelmän mitatun massan ero, kun taas sitoutumisenergia on alkuperäisen järjestelmän ja sitoutuneen järjestelmän välinen kokonaisenergiaero.
• Ydinreaktioissa sitoutumisenergia vastaa järjestelmän massahäiriötä.
