Masse des Bleiklotzes

[Spürnase]

Zwei Metallblöcke haben dieselben Eigenschaften. Beide liegen auf einer empfindlichen Waage. Block 1 wird um
20°C erwärmt. Was passiert?
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"Wir haben nicht länger die Flügel, um ins Paradies zu fliegen!"

BU: 23/24 Juli -> oho.... FQ I'm coming
FQ: 28/29 Oktober -> ole! ole! ole! ole!
Medical: 18. November -> 379. NFF

[Sicherheitssalamander]

Die Masse beider Körper bleibt gleich. Allerdings ändert sich durch das erhitzen das Volumen des ersten Körpers geringfügig. Dadurch erfährt er in der Luft einen stärkeren Auftrieb.

-> Körper 1 bewegt sich nach oben!

solte ich falsch liegen korrigiert mich bitte

[Spürnase]

danke, das habe ich auch gedacht,
mein bruder meinte nein bleibt gleich
und ein kumpel meinte, der der nicht erhitzt wird geht nach oben, da der andere masseenergie durch die wärme hinzu bekommt????
die physik ist doch echt verwirrend
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[Sicherheitssalamander]

Da extra erwähnt wird das es sich um eine sehr feine Waage handelt denke ich das stimmt, was ich gesagt habe.

Energie und Masse hängen über Einsteins berühmte Formel E = m * c² zusammen. Der Massenzuwachs bei einer gegebenen Energie wäre:

m = E / c² mit c = 300.000 km/s (c² = 9 * 10^16 (m/s)²)

ein Effekt der viel geringer ist also oben genannte Auftrieb.

[Sicherheitssalamander]

Ich hab mir mal den Spass gemacht und beides für ein Gewicht von jeweils 1 kg pro Objekt ausgerechnet.

1. Gewichtszunahme durch Energie:

Aufgenommene Wärmemenge

ΔQ = m * c * ΔT = 1 kg * 129 J/(kg * K) * 20 K = 2580 J

(c = spezifische Wärmekapazität von Blei)

-> Δm = ΔE / c² = (2580 (kg * m²) / s²) / (9 * 10^16 * m² / s²) = 2,87 * 10^-14 kg

-> ΔF = Δm * g = 2,82 * 10^-13 N

2. Gewichtsabnahme durch Auftrieb in Luft:

V0 = m / ρ = 1000 g / 11,34 g/cm³ = 88.2 cm³

(ρ = Dichte von Blei)

-> ΔV = V0 * γ * ΔT = 88.2 cm³ * (87,9 * 10^-6 1/K) * 20 K = 0,155 cm³

(γ = Volumenausdehnungskoeffizient von Blei)

-> ΔF = ρLuft * Δm * g = 1,3 10^-6 kg/cm³ * 0,155 cm³ * 9,81 m/s² = 1,98 *10^-6 N

Das bedeutet das der Effekt des Auftriebes etwa 10 Millionen (!!!) mal größer ist als die Gewichtszunahme durch die Energie.

p.s. am besten mal kritisch drüberschauen ob ich irgendwo einen Fehler gemacht habe

[Spürnase]

drüberschaun?
auf so ne gleichung wäre ich nie gekommen!
aber echt hammer...
danke
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[TheMaD]

[Sicherheitssalamander]

Habs korrigiert. Danke!

Ich hab mir heute morgen schon gedacht das da irgendwas nicht stimmt...der Unterschied hätte viel größer sein müssen (Nun ist er es auch!), war aber unter Zeitdruck und konnte nicht nochmal drüberschauen .

[TheMaD]

Dann hab ich nochwas für dich, etwas eher kosmetischer Natur:

[Sicherheitssalamander]

Ich hab das Delta immer mit Copy&Paste übertragen. Hab dabei vergessen das Q durch ein T zu ersetzen...

[frumpy]

Steht in der Aufgabenstellung was von Luft drum herum?
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http://free.pages.at/dlrdownloads/

[Sicherheitssalamander]

Nein! Das liegt; meiner Meinung; nach aber näher als das die Objekte sich im Vakuum befinden. Mit der selben Begründung könntest du sagen das sich die Objekte nicht im Schwerefeld der Erde befinden müssen.