Wada masy a energia wiązania
Wada masy i energia wiązania to dwie koncepcje spotykane w badaniach takich dziedzin, jak struktura atomu, fizyka jądrowa, zastosowania wojskowe i dualizm materii z cząstkami falowymi. Niezbędne jest jasne zrozumienie tych pojęć, aby zastosować ich właściwości i odnieść sukces w takich dziedzinach. W tym artykule omówimy, czym jest wada masy i energia wiązania, ich zastosowania, definicje wady masy i energii wiązania, ich podobieństwa i wreszcie różnice między defektem masy a energią wiązania.
Co to jest wada masowa?
Wada masowa układu to różnica zmierzonej masy układu z obliczoną masą układu. Takie zdarzenia zachodzą w reakcjach jądrowych. Na przykład takim zdarzeniem jest reakcja jądrowa zachodząca na słońcu. Cztery jądra wodoru łączą się, tworząc jądro helu. Ten proces jest znany jako fuzja jądrowa. W tym procesie połączona zmierzona masa czterech jąder wodoru jest większa niż połączona masa produktów. Brakująca masa zamienia się w energię. Aby właściwie zrozumieć tę koncepcję, należy najpierw zrozumieć dwoistość materii - energia - masa. Teoria względności wraz z mechaniką kwantową pokazały, że energia i masa są wymienne. To daje początek energii - zachowaniu masy wszechświata. Jednak gdy nie przedstawiono syntezy jądrowej ani rozszczepienia jądrowego,można uznać, że energia systemu jest zachowana. Kiedy Albert Einstein postulował teorię względności w 1905 roku, prawie wszystko klasyczne się załamało. Następnie pokazał, że fale czasami zachowywały się jak cząsteczki, a cząstki jak fale. Nazywało się to dualizmem cząstek falowych. Doprowadziło to do zgodności masy i energii. Obie te wielkości są dwiema formami materii. Słynne równanie E = mc2 daje nam ilość energii, jaką można uzyskać z m masy.
Co to jest energia wiązania?
Energia wiążąca to energia, która jest uwalniana, gdy system przechodzi z sytuacji niezwiązanej do sytuacji związanej. Rozważając system, oznacza to stratę energii. Jednak konwencją dla energii wiązania jest przyjęcie jej jako pozytywnej. Całkowita energia potencjalna systemu końcowego jest zawsze niższa niż początkowego systemu, gdy system przechodzi do stanu związanego. Z kolei ta energia wiązania jest wymagana do przerwania wiązania systemu. W przypadku reakcji jądrowych ta energia wiązania występuje w postaci defektu masy. Im wyższa energia wiązania systemu, tym system jest stabilniejszy. Tworzenie wiązania jest zawsze reakcją egzotermiczną, podczas gdy zerwanie wiązania jest zawsze endotermiczne. W przypadku tworzenia się cząsteczek i wiązań międzycząsteczkowych energia wiązania jest uwalniana jako ciepło lub promieniowanie elektromagnetyczne.
Jaka jest różnica między ubytkiem masy a energią wiązania?
• Defekt masy to różnica między obliczoną masą układu a zmierzoną masą układu, podczas gdy energia wiązania to całkowita różnica energii między układem początkowym a związanym.
• W reakcjach jądrowych energia wiązania odpowiada masowemu defektowi systemu.
