is een lege batterij lichter dan een volle?
Otten stelde deze vraag op 06 februari 2006 om 14:44.
Met een natuurkunde project over energie, was ik bij de stelling van einstein gekomen, die stelde dat E = mc kwadraat. Ik zat hier voor de grap eens over na te denken, tot ik bij een vraag kwam, die ik niet kon oplossen.
Want wordt een batterij lichter, als je er energie uithaalt. Je kan dit vergelijken met een veer, die als je die indrukt zichzelf uitrekt. dan is er energie ingegaan, en ook weer uitgegaan. De veer word (volgens mij) dan niet lichter. Maar, volgens de stelling van einstein, is de totale energie te berekenen door de massa met de lichtcontstante in het kwadraat te vermenigvuldigen. Hij stelt dus eigenlijk dat energie en massa met elkaar te maken hebben.
Dus als er minder energie in een voorwerp zit, zou de massa minder moeten zijn. Kan iemand mij helpen??
Want wordt een batterij lichter, als je er energie uithaalt. Je kan dit vergelijken met een veer, die als je die indrukt zichzelf uitrekt. dan is er energie ingegaan, en ook weer uitgegaan. De veer word (volgens mij) dan niet lichter. Maar, volgens de stelling van einstein, is de totale energie te berekenen door de massa met de lichtcontstante in het kwadraat te vermenigvuldigen. Hij stelt dus eigenlijk dat energie en massa met elkaar te maken hebben.
Dus als er minder energie in een voorwerp zit, zou de massa minder moeten zijn. Kan iemand mij helpen??
Reacties
equivalent
op
07 februari 2006 om 19:55
Kort antwoord: ja, je batterij wordt lichter.
voor een AA-batterij
E=P·t = U·I·t = 1,5 V x 1000 mAh = 1,5 Wh = 5400 J
stop dat in E=mc²:
m= E/c² = 5400 : 9·1016 = 6·10-14 kg = 6·10-11 g = 0,000 000 000 06 gram.
Laat dus de keukenweegschaal maar in het keukenkastje :)
Massa en energie zijn equivalent volgens Einstein (en alles wijst er op dat hij daarin gelijk heeft) en zijn 2 verschijningsvormen van hetzelfde verschijnsel. Je kunt het in zekere zin vergelijken met vloeibaar water en ijs die bijvoorbeeld 2 verschijningsvormen van dezelfde stof zijn. Het is inderdaad zo dat een object dat licht of andere vormen van electromagnetische straling (en daarmee energie) uitzendt minder massa krijgt. Heel duidelijk zie je dit bij nucleaire processen zoals bijv. kernsplijting. Een atoomkern splitst zich daarbij in kleinere kernen en eventueel nog wat neutronen (kerndeeltjes). Wanneer je de massa van alle splijtingsproducten meet, bijv. met een massaspectrometer, dan vind je dat de massa van de splijtingsproducten duidelijk kleiner is dan de massa van de oorspronkelijke kern. Het verschil in de massa's is omgezet in energie.
voor een AA-batterij
E=P·t = U·I·t = 1,5 V x 1000 mAh = 1,5 Wh = 5400 J
stop dat in E=mc²:
m= E/c² = 5400 : 9·1016 = 6·10-14 kg = 6·10-11 g = 0,000 000 000 06 gram.
Laat dus de keukenweegschaal maar in het keukenkastje :)
Massa en energie zijn equivalent volgens Einstein (en alles wijst er op dat hij daarin gelijk heeft) en zijn 2 verschijningsvormen van hetzelfde verschijnsel. Je kunt het in zekere zin vergelijken met vloeibaar water en ijs die bijvoorbeeld 2 verschijningsvormen van dezelfde stof zijn. Het is inderdaad zo dat een object dat licht of andere vormen van electromagnetische straling (en daarmee energie) uitzendt minder massa krijgt. Heel duidelijk zie je dit bij nucleaire processen zoals bijv. kernsplijting. Een atoomkern splitst zich daarbij in kleinere kernen en eventueel nog wat neutronen (kerndeeltjes). Wanneer je de massa van alle splijtingsproducten meet, bijv. met een massaspectrometer, dan vind je dat de massa van de splijtingsproducten duidelijk kleiner is dan de massa van de oorspronkelijke kern. Het verschil in de massa's is omgezet in energie.
Dirk
op
17 oktober 2018 om 19:00
een volle batterij weegt inderdaad meer dan een lege. Het gaat echter om heel klein verschil. Op weegt een volle batterij meer dan een lege krijg je een goed beeld van hoe miniem dit verschil juist is
Theo de Klerk
op
17 oktober 2018 om 21:16
De op de site genoemde E = mc2 is strikt genomen waar en geldt voor elke chemische reactie: als er minder bindingsenergie nodig is in de nieuwe producten dan komt dat overschot aan energie vrij. Bij de batterij uiteindelijk als elektrische energie.
De vergelijking aldaar met een benzinetank slaat nergens op. Die tank gaat daadwerkelijk leeg want alle benzine wordt verbrand. Daarbij komt energie vrij (auto rijdt) en de rest van de producten komt uit de uitlaat en verlaat de auto.
Een batterij heeft dat niet. Er wordt wel energie vrijgemaakt maar de inhoud van de batterij gaat niet op. Alleen de samenstelling verandert door chemische reactie. Het is de energie die daarbij vrijkomt die de batterij (volgens mij vrijwel onmeetbaar) lichter maakt.
Bij het weer opladen wordt de batterij dan weer zwaarder omdat het chemische proces zo goed mogelijk ongedaan gemaakt wordt en er weer bindingsenergie wordt toegevoerd. De omkering gaat nooit 100% zodat na verloop van tijd de batterij als afgeschreven wordt beschouwd (en weer veel giftige en zeldzame materialen verloren kunnen gaan als het niet wordt ge-recycle-d)
De vergelijking aldaar met een benzinetank slaat nergens op. Die tank gaat daadwerkelijk leeg want alle benzine wordt verbrand. Daarbij komt energie vrij (auto rijdt) en de rest van de producten komt uit de uitlaat en verlaat de auto.
Een batterij heeft dat niet. Er wordt wel energie vrijgemaakt maar de inhoud van de batterij gaat niet op. Alleen de samenstelling verandert door chemische reactie. Het is de energie die daarbij vrijkomt die de batterij (volgens mij vrijwel onmeetbaar) lichter maakt.
Bij het weer opladen wordt de batterij dan weer zwaarder omdat het chemische proces zo goed mogelijk ongedaan gemaakt wordt en er weer bindingsenergie wordt toegevoerd. De omkering gaat nooit 100% zodat na verloop van tijd de batterij als afgeschreven wordt beschouwd (en weer veel giftige en zeldzame materialen verloren kunnen gaan als het niet wordt ge-recycle-d)
Mike Hermans
op
29 juli 2023 om 21:58
Het is inderdaad zo dat een batterij lichter wordt naarmate de energie die beschikbaar is, minder wordt.
Alleen is het verschil tientallen miljoenste van een gram.
Niet te meten met een weegschaal maar eventueel wel met een massaspectrometer.
Alleen is het verschil tientallen miljoenste van een gram.
Niet te meten met een weegschaal maar eventueel wel met een massaspectrometer.
Mike Hermans
op
29 juli 2023 om 22:04
Wat die veer betreft.....
Als je een veer goed indrukt verdwijnt de lucht uit de pen. Lucht heeft wel een meetbare massa en de veer zou dus lichter moeten zijn.
Als je een veer goed indrukt verdwijnt de lucht uit de pen. Lucht heeft wel een meetbare massa en de veer zou dus lichter moeten zijn.
Jan van de Velde
op
30 juli 2023 om 09:43
Mike Hermans
Niet te meten met een weegschaal maar eventueel wel met een massaspectrometer. Dag Mike,
Heb je een link naar een bron waar ik informatie zou kunnen vinden over massaspectrometers waarmee ik batterijen zou kunnen afvuren?
Groet, Jan
Mike Hermans
op
08 september 2023 om 21:52
https://www.bing.com/ck/a?!&&p=143dba33101599b2JmltdHM9MTY5NDEzMTIwMCZpZ3VpZD0yMTc5YTVjYy1lZjQ0LTYxMTgtM2U3ZC1iN2VlZWViMTYwMWQmaW5zaWQ9NTE0MA&ptn=3&hsh=3&fclid=2179a5cc-ef44-6118-3e7d-b7eeeeb1601d&u=a1L2ltYWdlcy9zZWFyY2g_cT1tYXNzYXNwZWN0cm9tZXRlcitkaWUrYmF0dGVyaWplbitrYW4rYWZ2dXJlbiZxcHZ0PW1hc3Nhc3BlY3Ryb21ldGVyK2RpZStiYXR0ZXJpamVuK2thbithZnZ1cmVuJkZPUk09SUdSRQ&ntb=1
Hier staan afbeeldingen maar van hier uit zou je verder kunnen zoeken..
Vrij ingewikkeld
https://nl.wikipedia.org/wiki/Massaspectrometrie
Hier staan afbeeldingen maar van hier uit zou je verder kunnen zoeken..
Vrij ingewikkeld
https://nl.wikipedia.org/wiki/Massaspectrometrie
Jan van de Velde
op
08 september 2023 om 22:16
dag Mike,
dat zijn allemaal linkjes naar "gewone" massaspectrometers. Daarmee vuur ik deeltjes af, ionen, dus moleculen met een of meer elektronen te veel of te weinig, dat buigt af in een magnetisch veld, en de massa bepaalt de mate van afbuiging. Daarmee bepaal ik dus de massa van moleculen.
Maar hoe ik daarmee de massa van een batterij (een samenhangend blok van ziljarden moleculen) zou kunnen bepalen vind ik nergens in je linkjes.
Groet, Jan
dat zijn allemaal linkjes naar "gewone" massaspectrometers. Daarmee vuur ik deeltjes af, ionen, dus moleculen met een of meer elektronen te veel of te weinig, dat buigt af in een magnetisch veld, en de massa bepaalt de mate van afbuiging. Daarmee bepaal ik dus de massa van moleculen.
Maar hoe ik daarmee de massa van een batterij (een samenhangend blok van ziljarden moleculen) zou kunnen bepalen vind ik nergens in je linkjes.
Groet, Jan
