Kan man veje strøm?

Læs mere om

torsdag 05. mar 2009 kl. 08:36

Peter Kjeldmann vil gerne vide, om man kan veje, om der er strøm på ens batterier:

"Kan man måle om der er strøm på et batteri ved at veje det på en vægt? Altså bliver et batteri lettere efterhånden som det bruges, og kommer et genopladeligt batteri til at veje mere når det oplades?"


Per Jørgensen Møller, Senior Research Manager hos Nokia Danmark A/S, svarer:

"Nej, desværre kan man ikke måle opladningsgraden på vægten - de elektroner, der stoppes ind på den ene pol, tages ud på den anden.
Men der sker andre ting.

I litiumbatterier fungerer både katoden og anoden som en slags parkeringshuse for litium-ioner - her er det dog ionerne, der holder etageadskillelserne fra hinanden mere eller mindre, så man skal passe på ikke at fjerne alle ionerne fra dem.

Det vil sige hverken overoplade eller underaflade for så kollapser strukturen og kan ikke modtage ioner igen. Processen kaldes for interkalation og bevirker, at der bliver større afstand mellem lagene, jo flere ioner, der "køres" ind i strukturen, og da processen er lidt forskellig fra anode til katode kan man rent faktisk måle opladningsgraden ved at måle tykkelsen af batteriet."

Spørg Scientariet er i dag redigeret af Julie M. Callesen, jmc@ing.dk.



05. mar 2009 kl 10:13

mikael wendt

E=MC2

kommer an på hvordan man definerer strøm, rent retorisk er strøm lig med Ampere, selvom det i daglig tale let forveksles med joule (energi)
er dette tilfældet er det faktisk muligt at måle, ihvertfald teoretisk, einstein lavede i sin tid en formel til bergening af dette nemlig

E=MC^2 = energien = massen * lysetshastiged^2

i denne kan man isolere massen og derved få et udtryk for massen som afhængig af energien, tilfører du f.eks. et batteri 10Joule ved opladning vil vægten stige med :

10J : (299792458m/s)^2 =

1.11265006 × 10^(-16) kilograms

hvilket dog er mindre end din køkkenvægt kan måle :P


05. mar 2009 kl 11:06

Rasmus Nielsen

Re: E=MC2

Kort: nej, det er misbrug af Einsteins formel.

Din beregning forudsætter at den tilførte energi går til masseforøgelse hvilket ikke er korrekt.


05. mar 2009 kl 11:10

Marek Andraszek

Hmmmmmm?

Hvad med zink-luft batterier, de bruger luft ???
Hvad med bly-syre der afgiver gaser ?


Marek.


05. mar 2009 kl 11:11

mikael wendt

Re: Re: E=MC2

hvad vil du så mene at energien går til?


05. mar 2009 kl 13:07

Torben Nielsen

Re: Re: Re: E=MC2

Du har ret Mikael, et opladet battery har mere energi og vejer derfor mere efter Einstens formel og således også i praksis (at det så er umåleligt lidt er en anden sag).

Populært sagt:

Vi kender effekten fra atom-fysikken ved f.eks. sammensmeltning af brint til helium (helium vejer lidt mindre end 4 brint-atomer) som jo netop giver en masse energi.

Men effekten findes også ved kemiske bindinger (C + O2 vejer mere end CO2 - masse-forskellen svarer netop til den energi vi får ved afbrændningen af kul).

Mvh Torben.


05. mar 2009 kl 14:01

mikael wendt

Re: Re: Re: Re: E = MC2

Einsteins formel siger at energi = masse, propper du energi ind i noget propper du masse ind i noget..


05. mar 2009 kl 14:09

Berndt Barkholz

Re: Re: Re: Re: Re: E = MC2

Einsteins formel siger E=mC^2 og ikke E=m ...


05. mar 2009 kl 14:15

mikael wendt

Re: Re: Re: Re: Re: Re: E = MC2

nej lysets hastighed benævnes med 'lille c' og ja formel er som (hvis du gad at læse mit tidligere indlæg før du brokker dig) E=mc^2, men den betegnes oftest E=MC2 hvilket er almen journalistisk andvendt..

derudover er C^2 en konstant som derved kan udelades

Energi ER lig masse
det er ikke det sammen som
J = kg

og derfor er der intet galt i at skrive som jeg gør.


05. mar 2009 kl 14:35

Berndt Barkholz

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: E = MC2

Energi ER lig masse
det er ikke det sammen som
J = kg

Så du siger at (E=m) er forskellig fra (J=kg) , det er sjov :o)


05. mar 2009 kl 14:43

mikael wendt

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: E = MC2

det er fordi der kun er to variable i einsteins udtryk, derfor er de proportionelle af hinanden



og når man snakker masse i atomar skala bruge man enheden eV som er en skalar af Joule som er enheden for energi derfor..

tommer og meter er udtryk for det samme
Pa og bar er udtryk for det samme
Farenheit og celcius er udtryk for det samme

kg og J er udtryk for det samme


05. mar 2009 kl 15:01

Berndt Barkholz

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: E = MC2

Nej kilogram = (Joule*Sekund^2)/meter^2 ! :o)

Så er vægt altså ikke det samme som energi, men kan være årsag til energi. Som bekendt kan masse kun tilskrives en kinetisk energi når den bevæger sig med et antal meter per sekund. Hvis du har den kinetiske energi så er massen altså givet af

kg = 2*Joule*sekund^2/meter^2


05. mar 2009 kl 15:08

mikael wendt

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: E = MC2

nej det er en konstant du ganger på, derfor er det ligemeget... som sagt tag eksemplet med eV.. hvilket man angiver atomare-partiklers masse med.. og som er lig: 1.602×10^-19 J.

ellers:

fra wikipedia:
In physics, mass–energy equivalence is the concept that any mass has an associated energy, and that any energy has an associated type of mass. In special relativity this relationship is expressed using the mass–energy equivalence formula


05. mar 2009 kl 15:17

mikael wendt

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: E = MC2

og igen jeg siger ikke kg = J
jeg siger de er udtryk for det samme


05. mar 2009 kl 15:21

Carsten Scherrebeck Møller

Potentiel energi

Vi kender en fysisk parallel, gyroskopet. Ved at spinne det op i omdrejninger, tilfører man energi, en energi som kan udløses voldsomt, ved fx at tabe gyroskopet ned på gulvet, så det fræser af sted som en racerbil. Indtil da, mens gyroskopet snurrer gnidningsløst, er energien potentiel, og imens, kan man opdage energien er i gyroskopet, fordi dets inerti opfører sig besynderligt.

Som fører til en tanke: At et opladet batteri måske også har en forandret enerti-opførsel. Altså måske en mulig målemetode, hvis en vægt intet kan afsløre. (Som jeg i øvrigt undrer mig over, at tilføjet energi ikke er målbart på en vægt. Måske er den forandrede inertiopførsel forklaringen bag?)


05. mar 2009 kl 15:42

Berndt Barkholz

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: E = MC2

Det ændrer ikke sagen, fordi i elektronvolt (ev) er elektronens masseenergi defineret sådan her

ev = me*c^2/q

...og det beviser intet... det er bare en anden måde at skrive energien på. Men jeg kan gå med til at sige masse er potentiel energi, men det gør ikke energi eller potentiel energi til masse. Sæt engang et antal joule i Newtons gravitationsteori og find så dens gravitationskraft... :o), så kan du tydeligt se at energi IKKE er lige med fænomenet masse, de optræder hver især forskelligt !!


05. mar 2009 kl 20:53

Lars Pontoppidan

Re: Potentiel energi

Nu har jeg også lært, at E=mc^2 kan bruges til at beregne vægtforskel for de samme grundstoffer / protoner / neutroner i forskellige energitilstande.

Men vejer et gyroskop så også mere når det spinner, end når det er i hvile?

Vejer en armbrøst mere når den er forspændt?


05. mar 2009 kl 21:43

Thomas Hansen

Kemisk energi vs kerneenergi.

Et batteri gør brug af kemisk energi og ikke kerneenergi. Derfor ville jeg mene det er farligt at bruge en ligning som er til at beregne ækvivalens mellem energi og masse.


Ps. husk at masse != vægt.


05. mar 2009 kl 23:28

Jens Olsen

Re: Kemisk energi vs kerneenergi.

Et batteri gør brug af kemisk energi og ikke kerneenergi. Derfor ville jeg mene det er farligt at bruge en ligning som er til at beregne ækvivalens mellem energi og masse.

Og hvofor vil du så lige mene det, når nu ækvivalensen E=mc^2 er fuldstændig uafhængig af hvilken "energiform" der er tale om?


06. mar 2009 kl 07:01

Berndt Barkholz

Re: Re: Kemisk energi vs kerneenergi.

Lad os se på gravitationsenergien af en masse, når du adderer denne energi til massen, fordi vi siger at masse=energi, får du et større resultat rigtig ? Godt, men nu får du større gravitationsenergi af det, som giver igen mere masse, derfor vil sådan en proces løbe løbsk. Til sidst ville gravitationsenergien være uendeligt, fænomenet kaldes medkobling og findes vist nok kun i elektronikken. Derfor kan det ikke være rigtigt at energi vejer noget...


06. mar 2009 kl 08:36

mikael wendt

Re: Re: Re: Kemisk energi vs kerneenergi.

Men vejer et gyroskop så også mere når det spinner, end når det er i hvile?

Vejer en armbrøst mere når den er forspændt?

Ja de gør :)

Et batteri gør brug af kemisk energi og ikke kerneenergi. Derfor ville jeg mene det er farligt at bruge en ligning som er til at beregne ækvivalens mellem energi og masse.

Et batteri virker normalt på den måde at det fraskyder noget masse fra en tiltrækning, og lagrer noget energi i form af potentiel energi om den kraft man flytter noget væk fra så er kernekræfterne den elektronmagnetiske eller tyngdekraften.

du kan have et batteri som fungerer på den måde at man pumper vand fra et lavt beliggende område til f.eks. en bjergsø, så kan man så sidenhen åbne for en sluse som tillader vandet at rende ned og derved drive en turbine.

i dette tilfælde er der tale om at man forskyder massen af vandet mod tyngekræfter, den energi man bruger på at pumpe vandet op i bjergsøen(den potentielle energi) går direkte til masseforøgelse af vandet.

Til sidst ville gravitationsenergien være uendeligt

for det første hvad er gravitationsenergien?

og for den andet, nej tyngdekraften bliver ikke uendelig, det svarer lidt til at man skal betale uendeligt på et lån fordi man skal betale renters renters renters... hvilket jo ikke er tilfældet.



23. mar 2009 kl 12:11

avatar

Hans Kristian Lintrup

Re: Re: Re: Re: Kemisk energi vs kerneenergi.

Der er en sammenhæng mellem masse og energi, som eksisterer i forbindelse med hastigheder og kædereaktioner.

Et legeme vil øge sin masse i forbindelse med en acceleration og når hastigheden nærmer sig lysets, vil massen vokse enormt (mod uendelig) og umuliggøre en overhaling af lyset.

Kernebindingsenergien, som er den der binder atomkerner sammen, kan udtrykkes ved (delta)mc^2, hvor (delta)m er forskellen mellem kernemassen og summen af de enkelte partiklers masse. Det er frigivelsen af kernebindingsenergien, som giver a-bomben sin ødelæggende kraft.

Einsteins formel siger noget om energien, der binder atomkerner sammen, og om massen af partiklerne. Det er anderledes fra den potentielle energi, der eksisterer i en spændt buestreng, og massen, som en armbrøst har. Du kan ikke regne enhver energi om til en tilsvarende masse – kun kernebindingsenergi.


23. mar 2009 kl 15:15

mikael wendt

Re: Re: Re: Re: Re: Kemisk energi vs kerneenergi.


Einsteins formel siger noget om energien, der binder atomkerner sammen, og om massen af partiklerne. Det er anderledes fra den potentielle energi, der eksisterer i en spændt buestreng, og massen, som en armbrøst har. Du kan ikke regne enhver energi om til en tilsvarende masse – kun kernebindingsenergi.

så vil det også være passende hvis du lige forklarede hvad der så bliver af energien i en ladt armbrøst..

både den potentielle og kinetiske energi som du tilføjer til et legeme går til masseforøgelse,

et eksempel på den kinetiske, er at noget nær lysets hastighed, har noget nær uendelig masse.

og et eksempel på den potentielle er brintatomkerne, som såfremt de komme tilstrækkeligt tæt på hinanden vil blive tiltrukket og holdt sammen af den stærke kernekræft og derved tabe vægt og udløse energi (atombomben)

en ret simpel naturlov, som mange folk vælger at gøre meget avanceret..


24. mar 2009 kl 06:25

Berndt Barkholz

Modsigelser !

Du kan ikke regne enhver energi om til en tilsvarende masse – kun kernebindingsenergi.

og så:

et eksempel på den kinetiske, er at noget nær lysets hastighed, har noget nær uendelig masse.

...i sidste af Einstein postulerede tilfælde ER det "enhver" energi, så hvad nu, kan i finde ud af det ? :o)


24. mar 2009 kl 12:07

mikael wendt

Re: Modsigelser !

forstår dig ikke.. prøv igen


24. mar 2009 kl 14:07

Berndt Barkholz

Re: Re: Modsigelser !

Jeg refererer først til Hans Kristian Lintrups udsagn og så til dit... (og dermed igen hans eget)...først siger han

Et legeme vil øge sin masse i forbindelse med en acceleration og når hastigheden nærmer sig lysets, vil massen vokse enormt (mod uendelig) og umuliggøre en overhaling af lyset.

...og så siger han

Du kan ikke regne enhver energi om til en tilsvarende masse – kun kernebindingsenergi.

Han modsiger sig selv...


13. feb 2010 kl 10:25

avatar

Peter Andersen

Re: Re: Re: Modsigelser !

"kan jeg få 2 pund veksel strøm og 5 pund jævnstrøm,du må gerne pakke det ind,skal bruges til en gave" :-)


19. feb 2010 kl 15:37

John Vedsegaard

Kun en bevægelse

Kan man ikke sige strøm er en bevægelse i elektronerne, så når man skubber i den ene ende, vil de bevæge sig i den anden ende. Derved vil der aldrig komme nogen vægtforøgelse. Tapper man ikke strøm i den anden ende vil der heller ikke være nogen bevægelse og dermed ikke nogen strøm.
Et opladeligt batteri er faktisk på nøjagtigt samme måde, her tvinger man elektronerne til en bestemt position, når de så frigives vandre de tilbage til den anden side igen, man kan altså heller ikke her "veje" strømmen, da der ikke er blevet tilført noget.


19. feb 2010 kl 15:38

John Vedsegaard

Re: Re: Re: Re: Modsigelser !

"kan jeg få 2 pund veksel strøm og 5 pund jævnstrøm,du må gerne pakke det ind,skal bruges til en gave" :-)

Lol, jeg fristes til at spørge: Spise her eller med hjem, men ok det skal jo pakkes ind.


19. feb 2010 kl 16:07

Benny Olsen

Vægten af strøm.

"kan jeg få 2 pund veksel strøm og 5 pund jævnstrøm,du må gerne pakke det ind,skal bruges til en gave" :-)

Det er skam pakket ind, i el-kabler, specielt på højspændings kabler kan man få en fornemmelse af at strøm er tungt, når der løber meget strøm i kablerne så hænger de i store buer ned mod jorden.

Ja, jeg kunne ikke dy mig for en god forklaring, den rigtige historie er at stor strøm giver stort tab, tabet afsættes som varme som gør kablet længere.


19. feb 2010 kl 16:43

Thomas Jørgensen

Re: Vægten af strøm.

Det minder mig om et program jeg lavede engang i gymnasiet. Man indtastede de tal der var kendte fra en opgave som f.eks. v = 3,7 m/s derefter gik det igang med at trille alle formlerne fra fysikkompendiet igennem for at se hvilke der kunne give et nyt resultat og til sidst måske ligefrem det ønskede resultat.

Faktisk virkede det en gang imellem, men der var selvfølgelig også en del simple formel-substitut-opgaver.


03. sep 2010 kl 13:00

Thomas Petersen

Hvad så med ..

radioen? Jeg sætter batterierne i en lille radio som jeg gang på gang oplader og bruger. Bliver radioen så tungere, eller er det alt sammen varmetab?


06. sep 2011 kl 12:16

Knud Andreasen

Re: E = MC2

c er en konstant men ikke uden dimension : (meter pr. sekund) i anden!
Når det medtages, så passer højre og venstre side m.h.t. enheder og forholdet imellem E og M er stadig ligefremt proportionalt.
.


20. dec 2011 kl 11:40

Leif Neland

Gave

"kan jeg få 2 pund veksel strøm og 5 pund jævnstrøm,du må gerne pakke det ind,skal bruges til en gave" :-)

Det er da en dejlig gave:

I følge google:
3.5 kg * (c^2) = 8.73789757 × 10^10 kilowatt hours

Hvor meget fylder det?

Det minder mig om min grandmoster, der skulle bruge safran i en opskrift
Så hun gik til købmanden, og bad om halvt kilo, så havde man da til et par dage. "jo tak. det bliver lige 25000 kr" :-)


Ny i debatten? Opret en brugerkonto