Reaktionsenthalpie, Massenunterschied 1 (thermo-110) Bei der Knallgas-Reaktion 2H + O → H2O wird die Reaktionsenergie von 571.6 kJ/mol frei. Um wieviel reduziert sich die Masse eines (!) Wassermoleküls gemäss Einstein? Hinweis: [J] = [kg m2 s-2]

Frage: thermo-110    

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Bei der Knallgas-Reaktion 2H + O → H₂O wird die Reaktionsenergie von 571.6 kJ/mol frei. Um wieviel reduziert sich die Masse eines (!) Wassermoleküls gemäss Einstein?
Hinweis: [J] = [kg m² s^-2]

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Lösung_1:

1. Gemäss Einstein gilt E=m·c² resp. ΔE=Δm·c²
2. c ist die Lichtgeschwindigkeit, 300'000 km/s
3. Umformen der Einstein'schen Gleichung nach m resp. Δm
4. Δm = ΔE/c²
5. Δm = 571.6·1000[kg·m²/s²]/(300'000'000 m/s)² = 6.35·10^-12 kg

Die berechneten 6.35·10^-12 kg beziehen sich auf ein Mol. Soll nun auf ein einziges Wassermolekül rückgeschlossen werden, so muss noch durch die Avogadrozahl (6.022·10²³) dividiert werden, und man erhält die theoretische Massenabnhame pro Molekül:
6.35·10^-12 kg / 6.022·10²³ = 1.05·10^-35 kg

ABER: Gemäss 'gutefrage.net', diesmal aber eine brauchbare Antwort:
Die Zunhme an Masse durch wird nicht durch einfache Zuführung von Energie, sondern durch die DIREKTE Umwandlung von Enegrie zu Materie (die Energie KONDENSIERT QUASI ZU MATERIE) dies geschieht allerdings bei so hohen Kelvinzahlen, dass die klassische Physik nicht mehr gilt. Mit einer reinen Zuführung von Energie gibt es nur eine Erhöhung der Temperatur.

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