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THEMA:

Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 05 11. 2020 21:28 #78857

.
Vor 5 Jahren, am 06.10.2015

Zitat Ernst Peter Fischer Minute 0:15
"Es gibt ein berühmtes Lehrbuch über die Energie das fängt mit dem Satz an:
Wir können mit der Energie so ziemlich alles machen, wir können nur nicht sagen,
was das ist, diese Energie"





Fünf Jahre später, am 03.11.2020

Zitat Matthias Bartelmann Minute 9:47
"Natürlich wissen wir, was Energie ist."


Kann man jetzt, 5 Jahre später, dieses berühmte Lehrbuch, das Ernst Peter Fischer
erwähnt hat, kann man das jetzt einstampfen?

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 05:54 #78860

E = Ekin + Epot

Diese Formel ist echt steil. Könnte das folgendes bedeuten:

Energie = Bewegung
Je mehr die Energie daran gehindert ist, sich zu bewegen,
desto mehr ist die Energie ein Potential

Das würde bedeuten:
Energie = Von 100% Ekin + 0% Epot bis zu 0% Ekin + 100% Epot und alles dazwischen.

Energie kann nicht gewonnen werden und auch nicht verloren gehen
Energie kann sich lediglich zwischen Bewegung und Potential verschieben
und sich dadurch in verschiedenen Energieformen präsentieren.

Kann man das so sehen oder ist das total daneben gedacht?

Josef Gaßner hat zum Thread "Ist Energie lediglich Bewegung" gesagt:
"Nein, es gibt auch bewegungslose Energieformen"

Könnte das bedeuten:
Wenn E = 0% Ekin + 100% Epot
Wäre das dann die bewegungslose Energie?

Stammt die Formel E = Ekin + Epot von Matthias Bartelmann? Ich habe diese Formel sonst nirgendwo gefunden im Netz.
.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 06:37 #78861

Seht in nahezu jedem Lehrbuch über Theoretische Physik Teil 1 Mechanik. So kommt man auf der die Lagrange-Funktion.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 09:57 #78862

Cossy schrieb: So kommt man auf der die Lagrange-Funktion.

Nicht ganz, dies ist viel einfacher nur Energieerhalt.
E = Ek+Ep konstant in einem konservativen Kraftfeld (Virialsatz bzw Vis-Viva-Gleichung)

Auf Lagrange kommt man mit
= Ek-Ep minimal (minimale Wirkung Gesetz)
badhofer schrieb: E = Ekin + Epot
Diese Formel ist echt steil. Könnte das folgendes bedeuten:
...
Stammt die Formel E = Ekin + Epot von Matthias Bartelmann? Ich habe diese Formel sonst nirgendwo gefunden im Netz.

Was ziehst Du denn heute für ne Show ab? Du bist seit 5 Jahren im Forum, ein alter Hase, und kennst die absoluten Grundzusammenhänge der Physik nicht? Naja die Uhrzeit Deines Posts mag mir als Erklärung genügen.

Üblich schreibt man zwar
E = T+V
badhofer schrieb: Energie kann nicht gewonnen werden und auch nicht verloren gehen
Energie kann sich lediglich zwischen Bewegung und Potential verschieben
und sich dadurch in verschiedenen Energieformen präsentieren.

Natürlich ist das so ohne Energiezufuhr (Kräftefreiheit), wie sollte es denn sonst sein? Jeder Oszillator zB Pendeluhr, Welle, Orbit ... beruht darauf.

P.S: Die Videos konnte ich mir mangels Lautsprechern noch nicht ansehen.
Wenn man nach Stichworten googelt, findet man nur zweimal Ernst Peter Fischer (insbesondere Ernst Peter Fischer · 2011 · ‎Political Science) aber nicht dieses ominöse berühmte Lehrbuch im Original. Womöglich ist ja Leibniz gemeint.
Wieso in einem Lehrbuch der Physik stehen sollte, dass man "Energie verteuern" kann, ist mir allerdings ein Rätsel.
Herr Fischer hätte wohl besser bei der Politik bleiben sollen.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 12:16 #78866

Eine geladene Batterie ist schwerer als eine ungeladene. Das sich die Masse bei einer geladenen Batterie erhöht ergibt sich schon aus der Formel E=mc2
Ist auch die Summe aller Bewegungen innerhalb einer geladenen Batterie höher als bei einer ungeladenen?

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 12:45 #78868

badhofer schrieb: Eine geladene Batterie ist schwerer als eine ungeladene. Das sich die Masse bei einer geladenen Batterie erhöht ergibt sich schon aus der Formel E=mc2
Ist auch die Summe aller Bewegungen innerhalb einer geladenen Batterie höher als bei einer ungeladenen?

In welcher Form die Energie gespeichert wird, ob Potential oder Bewegung, oder teils teils, kann man sicher herausfinden.
Die Bewegungsenergie wird zB erhöht, wenn sich etwas erwärmt, also die Atome im Festkörper stärker schwingen.
In der Batterie werden Ladungen getrennt, also das Potential erhöht, zumindest das chemische Potential (Gibbs Energie μ)

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 15:19 #78870

badhofer schrieb:

Zitat Ernst Peter Fischer Minute 0:15
"Es gibt ein berühmtes Lehrbuch über die Energie das fängt mit dem Satz an:
Wir können mit der Energie so ziemlich alles machen, wir können nur nicht sagen,
was das ist, diese Energie"


Ich glaub da hat er recht. Man kann sie beschreiben, in Formeln packen aber was ihr wahres Wesen ist weiß keiner.
Ist sie im Gleichgewicht, dann passiert nix mehr. Ändert sie ihre Zustandsform von einer Art zur anderen dann
passiert irgendwas./ es ergibt sich eine Wirkung. Sie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, sie ist da und
fließt und dabei wirkt sie. Evlt. ist alles Energie im Fluss der Zeit.

Zweitens besitzt die Energie eine große Anzahl verschiedener Formen und für jede gibt es eine Formel. Es sind dies: Potenzielle Energie, kinetische Energie, innere Energie, elastische Energie, elektrische Energie usw.. Wenn wir die Formel für jeden dieser Beiträge zusammenaddieren, so wird sie sich abgesehen von der hinzukommenden oder abgehenden Energie nicht ändern.

Es ist wichtig einzusehen, dass wir in der heutigen Physik nicht wissen, was Energie ist. Wir haben kein Bild davon, dass Energie in kleinen Klumpen definierter Größe vorkommt. So ist es nicht. Jedoch gibt es Formeln zur Berechnung einer numerischen Größe und wenn wir alles zusammenaddieren, ergibt es »28« - immer die gleiche Zahl. Es ist eine abstrakte Sache insofern, als es uns nichts über den Mechanismus oder die Gründe für die verschiedenen Formeln mitteilt.


https://www.leifiphysik.de/mechanik/arbeit-energie-und-leistung/ausblick/feynman-zum-energiebegriff
ra-raisch schrieb:
Herr Fischer hätte wohl besser bei der Politik bleiben sollen.


:( Nöö, so einfach ist das alles nicht wenn man mal versucht tiefer darüber nachzudenken.
Und ich glaub Herr Fischer weiß schon wovon er redet :)

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 15:26 #78871

Sonni1967 schrieb: Und ich glaub Herr Fischer weiß schon wovon er redet :)

Das Video habe ich nicht angesehen, meine Lautsprecher sind defekt.
Aber ich habe ein paar Seiten in seinen Büchern gelesen, und das hatte mit Physik äußerst wenig zu tun.

Energie ist Energie, wieso soll es denn etwas anderes sein? Was "ist" denn (vergleichsweise) ein Stuhl?
Man kann einen Stuhl beschreiben und man kann Energie beschreiben. Einen Stuhl kann man sogar in Teile zerlegen, zB Moleküle oder Atome. Energie ist elementarer, sie besteht nicht aus andersartigen Bestandteilen.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 15:49 #78872

badhofer schrieb: Eine geladene Batterie ist schwerer als eine ungeladene. Das sich die Masse bei einer geladenen Batterie erhöht ergibt sich schon aus der Formel E=mc2

Hat das mal jemand gewogen?
Ein heißes Eisen müsste auch schwerer wiegen als als ein kaltes. Aber Wärme konnte bis jetzt wohl noch nicht gewogen werden.

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 16:24 #78873

Hallo Rainer

Du:
Aber ich habe ein paar Seiten in seinen Büchern gelesen, und das hatte mit Physik äußerst wenig zu tun.


Bücher hab ich von ihm noch keine gelesen aber viele Videos angeschaut und die finde ich aufgrund seiner Überlegungen
richtig interessant. Er ist ja auch qualifiziert (er hatte Mathematik / Physik und Biologie studiert). Seine Aussagen sind
oft sehr philosophisch aber genau das finde ich interessant für mich weil ich weiß dass er ein großes Hintergrundwissen
in die Wissenschaften hat :).

Du:

Energie ist Energie, wieso soll es denn etwas anderes sein? Was "ist" denn (vergleichsweise) ein Stuhl?
Man kann einen Stuhl beschreiben und man kann Energie beschreiben. Einen Stuhl kann man sogar in Teile zerlegen, zB Moleküle oder Atome. Energie ist elementarer, sie besteht nicht aus andersartigen Bestandteilen.


Ach ich weiß net. Evtl. ist ein Stuhl ja auch nix anderes als strukturierte Energie die in Form gebracht ist (glaub ich).
Sozusagen: Materie ist durch auskondensierter Energie (der Ur-Energie) entstanden und hat sich durch die Naturgesetzte in
Form gebracht.
LG

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 16:43 #78874

Steinzeit-Astronom schrieb:

Ein heißes Eisen müsste auch schwerer wiegen als als ein kaltes. Aber Wärme konnte bis jetzt wohl noch nicht gewogen werden.


Ein heißes Eisen müsste mehr wiegen als ein kaltes weil es mehr Bewegungsenergie hat.
Eine heiße Tasse Kaffee ist schwerer als eine kalte :)

Ich denke mal: Eine volle Batterie in einem G-Feld ist schwerer als eine leere ( weil ihr Energieanteil höher ist).

https://www.swr.de/wissen/1000-antworten/wissenschaft-und-forschung/werden-batterien-leichter-wenn-sie-leer-sind-100.html

LG

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 16:51 #78875

Meine 12 V Autobatterie hat 60 Ah, also bewegt sie 216000 C

E = Q·U = 2592000 J
Diese Energie wiegt also so viel wie
E/c² = 2.883e-11 kg

gewogen und für zu leicht befunden....die war nicht ganz voll

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 19:09 #78878

badhofer schrieb: E = Ekin + Epot

Diese Formel ist echt steil. Könnte das folgendes bedeuten:

Energie = Bewegung
Je mehr die Energie daran gehindert ist, sich zu bewegen,
desto mehr ist die Energie ein Potential

Das würde bedeuten:
Ene rgie = Von 100% Ekin + 0% Epot bis zu 0% Ekin + 100% Epot und alles dazwischen.

Energie kann nicht gewonnen werden und auch nicht verloren gehen
Energie kann sich lediglich zwischen Bewegung und Potential verschieben
und sich dadurch in verschiedenen Energieformen präsentieren.
.



Kann man das nicht so sagen:

Die Gesamtenergie in einem geschlossenen System setzt sich zusammen aus, bzw ist die Summe von kinetischer und potenzieller Energie in diesem System.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 20:35 #78880

Kasmoda schreibt:

Die Gesamtenergie in einem geschlossenen System setzt sich zusammen aus, bzw ist die Summe von kinetischer und potenzieller Energie in diesem System.

Aus meiner Sicht sitzt du hier dem Fehlschluss auf, dass man etwas erklären kann, indem man es noch tiefergehend deskriptiv beschreibt und ggf. zu einem unklaren Begriff bzw. dessen Erläuterung zwei mindestens noch unklarere Begriffe heranzieht. Manfred S hat hier im Forum schon einmal sein Problem aufgeworfen, dass er nicht erkennen kann, dass man konkret potenzielle Energie messen kann, sondern lediglich als Ergebnis einer rechnerischen Füllaktion zu sehen ist und damit quasi "bewiesen" ist, weil sie eben schließlich sowohl mathematisch immer so funktioniert, dass ein "wahrhaftiges" Ereignis eintritt. So haben auch gerne Rainer und Thomas die Frage von Manfred abgebügelt.
Mal als Illustration: die imaginäre Zahl i ist ein Quadrat einer komplexen Zahl, das ein negatives Vorzeichen hat. Dass das in der "normalen" Mathematik eigentlich nicht geht, ist allen klar. Meines Wissens nach spielen imaginäre Zahlen in Elektrotechnik und Physik durchaus eine prominente Rolle. Tatsächlich funktioniert es am Ende auch durchaus. Nun ist eine Zahl sowieso keine natürliche Identität, aber man darf sich schon fragen, wieso sie zugelassen sind. Auch das ptolemäische Weltbild mit seinen Epizykeln und Exzentern war wirklich nicht schlecht in der Prognose und mathematisch sauber (es war sogar lange besser in den Voraussagen, als das heliozentische Weltbild), aber es war dann trotzdem am Ende nicht real. Also: Nicht aus Berechenbarkeit auf Wahrheit schließen. Einstein hat sowas übrigens immer propagiert.


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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 06 11. 2020 23:42 #78885

Es gilt zu unterscheiden zwischen der Energieerhaltung, 1.Hauptsatz der Thermodynamik, und der minimalen Wirkung.

Im ersten Fall ist die Summe aller Energien in einem abgeschlossenen System konstant.

Im zweiten Fall betrachten wir eine Differenz von Energien, und hier sucht sich ein Probekörper in einem Potentialfeld den energieärmsten und zeitkürzesten Weg. Das nennt man dann das Minimalprinzip oder das Prinzip der kleinsten Wirkung.

Also bitte, Abstraktion ist gefragt!

Und bitte schaut euch die zugehörigen Videos von AzS von Josef an.

Thomas
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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 07 11. 2020 09:49 #78891

Badhofer schreibt:

Kann man jetzt, 5 Jahre später, dieses berühmte Lehrbuch, das Ernst Peter Fischer
erwähnt hat, kann man das jetzt einstampfen?

Das kann man machen, wäre aber falsch. ;) Fischer spricht im Wesentlichen über die Begriffsentstehung im 19. Jahrhundert und erläutert, dass damit das Wesen der Energie ja nicht erläutert, sondern eigentlich nur so genutzt wird, dass sie quasi wie der unbewegte Beweger gesehen wird. Gerade im Zusammenhang mit den Grundsatzfragen wirft Energie nun gerade im Zusammenhang mit dem 1. HS der Thermodynamik das Problem auf, dass wir heute dann vor der Frage stehen, woher die Energie im Zusammenhang mit dem Urknall nun auftaucht. Das war aber im 19. Jahrhundert noch gar kein Problem, weil noch kein Mensch davon ausging, dass das Universum einen Anfang hat und allenfalls die Frage nach unendlich oder endlich im Reich der Antinomien abgestellt hat.
Bartelmann löst das Problem scheinbar, indem er die Energie zu einer Integrationskonstante macht. Dass das eine Erklärung für Energie sei, mag aber vielleicht den Vertretern der "Shut-up-and calculate-"-Fraktion gerade recht kommen. Gleichwohl ist doch an sich das Werden der Energie zu einer operablen Konstante doch noch um einiges mystischer und lässt einiges Wasser auf die Mühlen der Vertreter eines mathematischen Universums fließen.


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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 07 11. 2020 11:12 #78893

D.Rajic schrieb:
Gleichwohl ist doch an sich das Werden der Energie zu einer operablen Konstante doch noch um einiges mystischer und lässt einiges Wasser auf die Mühlen der Vertreter eines mathematischen Universums fließen.

Genau auf den Punkt gebracht.

Thomas schrieb:
Es gilt zu unterscheiden zwischen der Energieerhaltung, 1.Hauptsatz der Thermodynamik, und der minimalen Wirkung.

Genau so ist das. Ich wollte aber eigentlich auf etwas anderes hinaus, das vielleicht? dazu beitragen kann, den Sachverhalt von Energie genauer zu definieren.

Auf einer Waage befindet sich in einem geschlossenen System eine aufgeladene Batterie und ein Heizkörper. Die Batterie wird entladen, indem sich der Heizkörper erhitzt. Die Waage bleibt unverändert (Energieerhaltung). Die Summe aller Bewegungen innerhalb des Heizkörpers steigt. Fällt dann die Summe aller Bewegungen in der Batterie um das selbe Maß? Vereinfacht gesagt:

Gibt es in einem geschlossenen System eine Bewegungserhaltung?
Kann sich in einem geschlossenen System die Summe aller Bewegungen verändern?

.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 07 11. 2020 14:13 #78896

D.Rajic schrieb: Kasmoda schreibt:

Die Gesamtenergie in einem geschlossenen System setzt sich zusammen aus, bzw ist die Summe von kinetischer und potenzieller Energie in diesem System.

Aus meiner Sicht sitzt du hier dem Fehlschluss auf, dass man etwas erklären kann, indem man es noch tiefergehend deskriptiv beschreibt und ggf. zu einem unklaren Begriff bzw. dessen Erläuterung zwei mindestens noch unklarere Begriffe heranzieht.



Ich wollte gar nicht erklären, was Energie ist, sondern Lediglich sagen, wie ich diese Formel verstehe. Vielleicht habe ich mich missverständlich ausgedrückt.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 07 11. 2020 20:48 #78910

badhofer schrieb: Gibt es in einem geschlossenen System eine Bewegungserhaltung?
Kann sich in einem geschlossenen System die Summe aller Bewegungen verändern?

Es bleibt die Summe von Impuls und Energie erhalten. J.A. Wheeler nennt diese Größe Impuls-Energie bzw. "Impenergie" und bringt folgendes Beispiel:

Wheeler schrieb:
Eine Masse von acht Einheiten, die sich mit 15/17 der Lichtgeschwindigkeit bewegt, trifft auf eine ruhende Masse – mit ebenfalls acht Einheiten – und bleibt an ihr hängen. Anhand einer kleinen Berechnung zeigt sich, dass der Impuls des bewegten Objektes 15 Einheiten und seine Energie 17 Einheiten betragen. Weil das andere Objekt in Ruhe ist, ist seine Energie gleich seiner Masse, somit gleich acht Einheiten. Welchen Impuls, welche Energie und welche Masse besitzt das entstehende Objekt (AB) nach dem Zusammenstoß?

Zur Beantwortung der Frage erklärt er dann, dass Impuls und Energie wie folgt erhalten bleiben:
  • Impuls des bewegten Objektes von 15 + der Impuls des ruhenden Objektes von 0 = Impuls des entstehenden Objektes (AB) = 15.
  • Energie von 17 des bewegten Objektes + Energie von 8 des ruhenden Objektes = Energie des entstehenden Objektes (AB) = 25.
Im rechtwinkligen Dreieck mit den Katheten Impuls (Länge 15) und Energie (Länge 25) steht die Hypotenuse als "Impenergievektor" (Betrag 20) für die Masse. Die Masse bleibt also nicht erhalten, denn die beiden Objekte hatten ursprünglich 8+8 = 16 Einheiten an Masse, nach dem Zusammenstoß sind es aber 20 Einheiten.

Wheeler schrieb:
Gibt es eine physikalische Erklärung dafür [...]? Ja – Wärme! Energie, die vor dem Zusammenstoß als Bewegungsenergie der aufeinander zufliegenden Objekte verfügbar ist, wandelt sich beim Verschmelzen der Objekte in innere Anregungsenergie – oder Wärme – um. Das gesamte System hat mehr Energie, als wenn beide Objekte getrennt nebeneinanderlägen. Deshalb ist die Masse von (AB) größer als die Summe der Massen von A und B. Aus dem gleichen Grund muß ein Objekt, wenn es heiß ist, mehr wiegen als in kaltem Zustand.


Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 07 11. 2020 22:34 #78912

Steinzeit-Astronom schrieb:
Es bleibt die Summe von Impuls und Energie erhalten.

Heißt das im Klartext: "In einem geschlossenen System kann sich die Summe aller Bewegungen nicht verändern?
Ja oder nein?

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 07 11. 2020 22:52 #78915

badhofer schrieb: Heißt das im Klartext: "In einem geschlossenen System kann sich die Summe aller Bewegungen nicht verändern?
Ja oder nein?

Nein , die Summe aller bewegungen kann sich ändern da bewegungsenergie nicht der einzige Energiezustand ist
Folgende Benutzer bedankten sich: badhofer

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 07 11. 2020 23:00 #78917

heinzendress schrieb:
Die Summe aller bewegungen kann sich ändern (Anmerkung: in einem geschlossenen System)

Vielen Dank. Das ist eine klare Aussage von dir.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 07 11. 2020 23:34 #78919

badhofer schrieb: Das ist eine klare Aussage von dir.

Der mangel an Klarheit ist das größte Problem unserer Zeit , ich versuche dem im kleinen entgegenzuwirken .

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 08 11. 2020 00:36 #78923

badhofer schrieb: Auf einer Waage befindet sich in einem geschlossenen System eine aufgeladene Batterie und ein Heizkörper. Die Batterie wird entladen, indem sich der Heizkörper erhitzt. Die Waage bleibt unverändert (Energieerhaltung). Die Summe aller Bewegungen innerhalb des Heizkörpers steigt. Fällt dann die Summe aller Bewegungen in der Batterie um das selbe Maß? Vereinfacht gesagt:

Gibt es in einem geschlossenen System eine Bewegungserhaltung?
Kann sich in einem geschlossenen System die Summe aller Bewegungen verändern?

.

Die Entropie lehrt uns, dass die Bewegungsenergie (zB Temperatur) zunimmt und die potentielle Energie abnimmt.
Bewegungsenergie wird auch als Abwärme (nicht zuletzt Schwarzkörperstrahlung) abgestrahlt und steht dann nicht mehr zur Verfügung. Daher bleiben die Körper im Potential gefangen und sinken in der Regel ab.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 08 11. 2020 09:02 #78925

ra-raisch schrieb:
Die Entropie lehrt uns, dass die Bewegungsenergie (zB Temperatur) zunimmt und die potentielle Energie abnimmt.
Bewegungsenergie wird auch als Abwärme (nicht zuletzt Schwarzkörperstrahlung) abgestrahlt und steht dann nicht mehr zur Verfügung. Daher bleiben die Körper im Potential gefangen und sinken in der Regel ab.

Dass die Bewegungsenergie abgestrahlt wird und dann nicht mehr zu Verfügung steht, ist in einem geschlossenen System nicht möglich. In einem geschlossenen System kann nichts abhauen, um dann nicht mehr zu Verfügung zu stehen. Das ist ja das Wesen eines geschlossenen Systems. Aber, egal, auf dass kommt es nicht an.

Eine gespannte Feder ist schwerer als eine entspannte. Gibt es sonst noch einen Unterschied bezogen auf innere Bewegungen?
Ist die Summe aller inneren Bewegungen in einer gespanten Feder höher als in einer entspannten?

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 08 11. 2020 09:46 #78927

badhofer schreibt:
ra-raisch schrieb:
Die Entropie lehrt uns, dass die Bewegungsenergie (zB Temperatur) zunimmt und die potentielle Energie abnimmt.
Bewegungsenergie wird auch als Abwärme (nicht zuletzt Schwarzkörperstrahlung) abgestrahlt und steht dann nicht mehr zur Verfügung. Daher bleiben die Körper im Potential gefangen und sinken in der Regel ab.

Dass die Bewegungsenergie abgestrahlt wird und dann nicht mehr zu Verfügung steht, ist in einem geschlossenen System nicht möglich. In einem geschlossenen System kann nichts abhauen, um dann nicht mehr zu Verfügung zu stehen. Das ist ja das Wesen eines geschlossenen Systems. Aber, egal, auf dass kommt es nicht an.
Da bin ich der Meinung, dass Rainer hier richtig argumentiert. Er weist ja darauf hin, dass das die Lehre der Entropie ist. Zudem denke ich, dass wir hier im Problemkreis, auf den Thomas hingewiesen hat, uns drehen. Das eine ist die Entropie und das andere ist das Gefälle zwischen den Energieformen. In meinen Worten: Die Entropie - gemäß der Lehre - setzt nicht den Gesamtbetrag der Energie herab. Bewegungsenergie bzw. in deren Folge die Wärme verringern nicht den Gesamtbetrag der Energie. Allerdings ist letztlich die Wärme reine kinetische Energie und wird diese mehr, dann bleibt immer weniger potenzielle Energie übrig (Denke hier an deine Gleichung, die Energie quasi als kommunizierende Röhre zwischen den Energiestatus zu verstehen). Für einen schöpferischen Akt bedarf es aber ein Maß an potenzieller Energie, das immer weniger zur Verfügung steht. So verstehe ich als Endprodukt den oft zitierten Wärmetod.
Das Ganze setzt letztlich voraus, dass das Universum ein geschlossenes System ist. Das ist aber bei vielen Physiker*innen noch gar nicht ausgemacht bzw. liegt zurzeit außerhalb der momentanen Beurteilungskompetenz. In diesem Zusammenhang können auch Diskussionen hier im Forum zu Rate gezogen werden.


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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 08 11. 2020 09:49 #78928

@badhofer
badhofer schrieb: Ist die Summe aller inneren Bewegungen in einer gespanten Feder höher als in einer entspannten?

Bewegung ist keine definierte physikalische Größe und somit auch keine Erhaltungsgröße, die man aufsummieren könnte. Es gibt z.B. Geschwindigkeit, Impuls, Bewegungsenergie u.v.m... aber was soll "Bewegung" oder die Summe von Bewegungen genau sein? Welche physikalische Einheit sollte Bewegung und ihre Aufsummierung denn haben?

Überleg' doch bitte vorher ein bisschen, bevor du wiederholt so kindlich naive Fragen stellst... das Lesen verursacht ja fast schon physischen Schmerz :( . Oben hab' ich dir eine Erhaltungsgröße genannt, die mit Bewegung einher geht: Impuls-Energie bzw. "Impenergie" als Impuls + Energie.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 08 11. 2020 10:15 #78929

D,Rajic schrieb:
Für einen schöpferischen Akt bedarf es aber ein Maß an potenzieller Energie, das immer weniger zur Verfügung steht. So verstehe ich als Endprodukt den oft zitierten Wärmetod.

Ok, sehe ich das richtig, wenn ich sage:
Falsch ist: Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu leisten.
Richtig ist: Der Energieunterschied ist die Fähigkeit, Arbeit zu leisten
Noch exakter auf dem Punkt gebracht ist, so wie du es meinst: Potenzielle Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu leisten, denn im Maß der potenziellen Energie steckt schon des Maß des Energieunterschiedes drinnen.
Energie selbst kann keine Arbeit leisten. (siehe Wärmetod)

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 08 11. 2020 10:58 #78934

Die potenzielle Energie eines massebehafteten Teilchens am Punkt A ist Arbeit, die eine Kraft verrichten kann, falls sich das massebehaftete Teilchen von Punkt A nach Punkt B bewegt.

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Was ist Energie? | Matthias Bartelmann & Andreas Müller 08 11. 2020 11:05 #78936

badhofer schrieb: Energie selbst kann keine Arbeit leisten. (siehe Wärmetod)

Sieht doch nach einer interessante Entwicklung des Themas aus.

Eigentlich hatte ich nur Deine Frage nach der Bewegungsenergie beantwortet. Ob Arbeit geleistet werden kann, ist für den Mechanismus eigentlich egal. Interessant ist, welche Entwicklung vorzugsweise abläuft.

Hinsichtlich der Entropie hatte ich allerdings schon an die Expansion des Universums gedacht, wo die abgestrahlte Energie gedehnt und schwächer wird.

Am Anfang haben wir nur Strahlungsenergie, die sogar Materie bilden kann (Paarbildung). Materie bildet durch seine Ladungen (m und Q) Potentiale. Diese potentielle Energie wird in Bewegungsenergie (Wärme) umgewandelt, die leicht abgestrahlt wird (Black Body). Als Strahlung ist sie wieder die reinste Energieform. Ich bin mir allerdings nicht sicher, ob dies (ohne Expansion) ein Gleichgewicht ausbildet, aber das muss es ja wohl.

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