In dem Buch „Die Evolution der Physik“ (1956) steht, dass das Gewicht eins Stück Eisens gleich bleibt, egal ob es kalt oder warm ist. Dies ist aber nicht der Fall oder? Die hatten damals wohl einfach nicht die Messgeräte um das festzustellen?
Wieso sollte das nicht der Fall sein?
Das Gewicht eines Stückes Eisen bleibt bei Temperaturänderung gleich. Es kommt ja nichts dazu. Um schwerer zu werden müsste man weiteres Eisen zugeben, und wo soll das her kommen?
Was sich ändert ist das Volumen, also die äußeren Abmessungen. Das geschieht aber dadurch, daß die Abstände der Eisenatome im inneren etwas vergrößert werden, aufgrund der stärkeren Eigenbewegung der Atome.
Vergleiche das mit einer Gruppe Personen. Wenn Du 100 Personen direkt nebeneinander stellst, kannst Du messen, wie groß der Raum sein muss, damit alle gerade so rein passen. Wenn diese 100 Personen jetzt aber auch noch tanzen wollen, muss der Raum deutlich größer sein damit alle rein passen. Am Gesamtgewicht aller Personen zusammen ändert das aber überhaupt nichts.
(Relativistische Effekte lassen wir dabei mal unberücksichtigt) 
In der Überschrift schreibst du von „Masse“,
im Buch: „Die Evolution der Physik“ soll „Gewicht“ stehen.
Kennst du den Unterschied zwischen Masse und Gewicht gar nicht?
Es war das Gewicht gemeint.
Ich hatte mal kurzzeitig in der Qualitätskontrolle gearbeitet, hier hatten wir eine sehr feine Wage (0,002 g) und ich sollte darauf achten, dass die Teile Raumtemperatur haben beim abwiegen. Beim Messen sowieso. Aber es ging ausdrücklich ums Gewicht. Mir wurde damals gesagt, dass ein Objekt minimal mehr wiegt, wenn es warm ist.
Aber hallo!
Wenn das Gewicht dieses Fe-Teils -gewogen auf unserer Erde gemeint sein sollte- meine ich:
- Wiegt man dieses Fe-Teils unabhängig von dessen Temperatur auf NN und auf z.B. auf der Zugspitze so ergibt sich ein ganz anderes Gewicht.
- Erwärmt man dieses FE-Teil ab der 273,15K > 1.800 °C so wird es wegen Bildung von Oxydation schwerer.
- Verlegt man dieses Fe-Teil unverändert iauf einen Planeten in unserem Sonnensystem, so wird eine Antwort schon schwer genug.
- Sehr schwer wird die Antwort dann, wenn man sich auf Einstein bezieht.
MfG, ich warte auf das Mittagessen, gemacht von meiner Frau, das ist schon schwierig genug!
MfG
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Aber hallo!
Wenn du mit einem geeichten Thermometer eine Temperatur „annähernd“ genau messen willst musst du deinen Thermometer vor jeder Messung nacheichen.
Eine Gewichtsmessung ist so, wie von dir beschrieben, irgendwo auf unserer Erde leider nicht möglich
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Wenn das Objekt warm ist? Hast du das mal verifiziert? Und muss dann auch beim Kunden bzw. im Betrieb auf Raumtemperatur geachtet werden oder inwieweit ist die Abweichung relevant?
Oder vielleicht doch eher, wenn die Umgebung warm ist? Weil dann die Waage einen geringfügig anderen Wert anzeigt (Bauteiltoleranzen…)?
Gruß,
Kannitverstan
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Hallo,
durch die Energiezufuhr wird sich die Masse (sic!) erhöhen (Gruß von Einstein).
Gleichzeitig steigt aber das Volumen des Körpers (klassische Physik, Wärmeausdehnung) und somit auch der Auftrieb (wir befinden uns am Boden eines Meeres aus Luft).
Der relativistische Effekt ist nahezu unmessbar und dürfte vom vermehrten Auftrieb mehr als kompnesiert werden.
Ich vermute also, dass trotz steigender Masse das angezeigte Gewicht eher sinken würde - ebenfalls wohl praktisch nicht relevant.
Hallo!
Wenn ein Objekt deutlich wärmer als die Umgebung ist, dann erwärmt es die Luft drumherum, und diese steigt auf. Das ergibt eine Sogwirkung nach oben, die bei empfindlichen Wagen zu einem zu gering angezeigten Gewicht führt.
Wobei… Wenn man nicht grade im Vakuum misst, ist das Ergebnis durch den Auftrieb der Luft so schon zu klein
Der Hinweis, bei genauen Wägungen auf Temperaturgleichheit von Waage und Objekt zu achten bezieht sich auf die Fehler, die durch die Konvektionsströme der Luft im Wägeraum entstehen können.
Könntest du die entscheidenden Sätze aus dem Buch hier zitieren?
Hast du denn das Buch „Die Evolution der Physik. Von Newton bis zur Quantenmechanik“ von Einstein und Infeld auch schon zu Ende gelesen? Dir Ist klar, daß es dort um die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie geht? Dort gibt es im I. Teil einen Abriss der Geschichte (!) der physikalischen Begriffe. Unter anderem über den Wärmebegriff. Bis in die Anfänge des 19. Jhdts versuchte man damals Wärme als materielle „Substanz“ (besser „Substrat“) zu verstehen. Da Materie immer zugleich Masse war (träge und schwere), somit auch wägbar sein müßte, war das experimentelle Ergebnis, daß eine Gewichtszunahme eines Körpers bei Erwärmung nicht verifizierbar war, ein erster Hinweis auf schwerelose, mithin nicht-materielle Substanzen.
Dem ensprechend heißt es (in der Originalausgabe 1956 S. 35):
„Masse läßt sich mit Hilfe von Waagen nachweisen, wie steht es aber mit der Wärme? Wiegt ein Stück Eisen mehr als ein eiskaltes? Das Experiment erweist, daß die Frage verneint werden muß. Wenn Wärme überhaupt als Substanz anzusprechen ist, dann nur als eine schwerelose.“
Daran schließt sich dann an, daß die klassische Physik zwei Substanzbegriffe hatte, Materie und Energie, Und dementsprechend auch zwei Erhaltungssätze.
Im Rahmen der Relativitätstheorie sieht das dann ganz anders aus. Die Autoren (die hier ja für eine nicht physikalisch vorgebildete Leserschaft schreiben), drücken das so aus (S. 131 ff, speziell S. 134):
„Nach der Relativitätstheorie gibt es keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen Materie und Energie. Energie hat Masse und Masse verkörpert Energie.“
„… ein Stück Eisen wiegt im rotglühenden Zustand mehr, als wenn es kalt ist.“
Selbstverständlich weisen sie ja auch darauf hin, daß das natürlich nicht mit Waagen wägbar ist. Diese Äquivalenz von Masse und Energie macht sich (aus bestimmten physikalsichen Gründen) in unserer makrophysikalischen Lebenswelt gar nicht bemerkbar. Erst in kosmologischen Größenordnungen (wo die Gravitation eine fast ausschließliche Rolle spielt) einerseits, dann aber andererseits vor allem in der atomaren und subatomaren Physik (→ Elementarteilchen) gewinnt die Energie-Masse-Äquivalenz eine ganz entscheidende Rolle.
Darüber handeln die Autoren dann später im Kontext des klassischen (= relativistischen) und des quantenmechanischen Feldbegriffs. Dabei wird auch Einsteins Skepsis gegenüber der statistischen Natur der Quantenmechanik sehr deutlich. Aber seit 1956 hat sich ja sowohl in der relativistischen Physik als auch in der Quantenmechanik eine Menge getan …
Das ändert nichts daran, daß dieses Buch von Einstein und infeld bis heute eines der besten und am leichtesten perzipierbaren Literaturen zur Einführung für physikalisch nicht vorgebildete Leser ist.
Gruß
Metapher
Hi,
die finden sich in meiner Antwort a.a.O. an den UP.
Schönen Gruß
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Es ist hoffentlich bei euch unbestritten:
- Die FE-Moleküle bewegen sich bei ansteigender Erwärmung erheblich und benötigen einen größer werdenden Abstand zueinander.
- Zwischen den Molekülen ist (dann) Luft, Vakuum oder (vielleicht) „Schwarze Löcher“?
MfG!
Ich ergänze:
- Mache doch deine „präzise Wägung“ unter Vakuum, dann entstehen keine gewichtsbeeinflussenden „thermisch ausgelösten“ Konvektionsströme.
- Verändert sich nun das Fe-Gewicht nun bei „exakter Wägung“ bei NN. oder auf der Zugspitze oder auf dem Mond?
MfG!
Du zitierst aus einem ganz anderen Buch als garadam im UP!
Ich bedanke mich für das wirklich gute Eingangsstatement und für alle Beiträge.
Meine Frage passt zum Eingangsstatement, oder auch nicht:
- Nach meinen Informationen wird die reale/realistische Zeit alle paar Jahre (fast stillschweigend) angepasst.
- Somit ist die Weltzeit als Basis aller Ortszeiten auch nicht absolut.
- Es soll auch mit dem eiern der Erde und des Mondes um die Sonne in unserem Sonnensystem zusammenhängen.
- Ganz dumme Frage: Wie können dann Uhrenhersteller und Verkäufer für Solar-Funkuhren mit einer Zeit-Genauigkeit von <1sec auf > 1.000.000 Jahre werben.
- Genau das begreife ich nicht.
MfG
Aha? Und das entnimmst du genau woraus?
Welches andere Buch mit dem Titel „Die Evolution der Physik“, erschienen 1956, in welchem überdies genau das vom UP zitierte behandelt wird, kannst du denn benennen?
Meine Güte!
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Nö.
Festgelegt wird ein Zeitstandard. Eine allgemeine Übereinkunft. An die man sich halten kann, aber nicht muss. Das hat mit ‚real‘ genau gar nichts zu tun.
Und über Werbung solltet Du Dir vielleicht nicht ganz so viele Gedanken machen. Sie einfach zu ignorieren kann das Leben ganz erheblich vereinfachen, billiger und gleichzeitig sogar wertvoller machen.
Gruß
anf
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