Masovna napaka proti vezni energiji
Masna napaka in vezavna energija sta dva pojma, s katerimi se srečujemo pri preučevanju področij, kot so atomska struktura, jedrska fizika, vojaške aplikacije in dualnost valovnih delcev snovi. Ključnega pomena je jasno razumevanje teh konceptov, da lahko uporabimo njihove lastnosti in se izkažemo na teh področjih. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta napaka mase in vezavna energija, njuni uporabi, definiciji napake mase in energije vezave, njune podobnosti in končno razlike med napako mase in energijo vezave.
Kaj je Mass Defect?
Masna napaka sistema je razlika med izmerjeno maso sistema in izračunano maso sistema. Takšni dogodki se zgodijo pri jedrskih reakcijah. Takšen dogodek je na primer jedrska reakcija, ki poteka na soncu. Štiri vodikova jedra se združijo in tvorijo helijevo jedro. Ta proces je znan kot jedrska fuzija. V tem procesu je skupna izmerjena masa štirih vodikovih jeder večja od skupne mase produktov. Manjkajoča masa se spremeni v energijo. Da bi pravilno razumeli ta koncept, moramo najprej razumeti dualnost materije energija – masa. Teorija relativnosti je skupaj s kvantno mehaniko pokazala, da sta energija in masa zamenljivi. To povzroča ohranjanje energije – mase vesolja. Če pa jedrska fuzija ali jedrska cepitev nista predstavljeni, se lahko šteje, da je energija sistema ohranjena. Z Albertom Einsteinom, ki je leta 1905 postavil teorijo relativnosti, se je skoraj vse klasično zlomilo. Nadalje je pokazal, da so se valovi včasih obnašali kot delci in da so se delci obnašali kot valovi. To je bilo znano kot dualnost valovnih delcev. To je vodilo do sozvočja med maso in energijo. Obe ti količini sta dve obliki snovi. Slavna enačba E=mc2 nam daje količino energije, ki jo lahko pridobimo iz m količine mase.
Kaj je vezna energija?
Energija vezave je energija, ki se sprosti, ko sistem preide iz nevezane situacije v vezano situacijo. Če upoštevamo sistem, je to izguba energije. Vendar je konvencija za vezno energijo sprejeta kot pozitivna. Skupna potencialna energija končnega sistema je vedno nižja od začetnega sistema, ko sistem preide v vezano stanje. Po drugi strani pa je ta vezavna energija potrebna za prekinitev vezave sistema. Za jedrske reakcije pride ta vezavna energija v obliki masnega defekta. Višja kot je vezavna energija sistema, stabilnejši je sistem. Tvorba vezi je vedno eksotermna reakcija, prekinitev vezi pa je vedno endotermna. Za tvorbo molekul in tvorbo medmolekularnih vezi se vezavna energija sprosti kot toplota ali elektromagnetno sevanje.
Kakšna je razlika med masno napako in vezavno energijo?
• Masni defekt je razlika med izračunano maso sistema in izmerjeno maso sistema, medtem ko je vezavna energija skupna energijska razlika med začetnim in vezanim sistemom.
• Pri jedrskih reakcijah vezavna energija ustreza masni napaki sistema.
