Hallo zusammen
Ich hoffe ihr nehmt mir diese Frage nicht übel 
Mein ehemaliger Lehrer hat mir folgendes eingebläut
1Ws enspricht 1J entspricht 1Nm
100g Johurt haben einen Brennwert von 450kJ also 450000J.
Demnach wären es auch 450000Nm ( wird jeden Schiffsdiesel erblassen lassen )
Meine Frage: Wo ist mein Denkfehler ( sind Brennwert Joule eine „echten“ Joule )
Danke im Voraus
Andi
Falsche Assoziationen
Hi,
Ich hoffe ihr nehmt mir diese Frage nicht übel
Lustig ist das schon, aber zum Erklären dennoch eine Herausforderung.
Mein ehemaliger Lehrer hat mir folgendes eingebläut
1Ws enspricht 1J entspricht 1Nm.
Stimmt
100g Johurt haben einen Brennwert von 450kJ also 450000J.
Stimmt
Demnach wären es auch 450000Nm ( wird jeden Schiffsdiesel
erblassen lassen )
Stimmt auch
Meine Frage: Wo ist mein Denkfehler ( sind Brennwert Joule
eine „echten“ Joule )
Kein Denkfehler, sondern lediglich falsche Assoziationen.
Stell dir einfach 100 g Benzin anstelle Joghurt vor.
Benzin enthält sogar noch weit mehr Energie.
Dein Vorstellungsproblem liegt wahrscheinlich darin, dass wir es gewohnt sind, dass 100 g Joghurtenergie typischerweise innerhalb Stunden frei werden, während man in technischen Dingen eher in Sekunden denkt.
Anderes Beispiel:
Eine Bombe, die eine Garage dem Erdboden gleichmachen könnte, enthält weniger Energie als eine kleine Taschenlampenbatterie.
Während die Bombe in Sekundenbruchteilen ihre gesamte Energie freisetzt, braucht die Batterie Stunden.
Gruss,
(Die Verwechslung von Drehmoment und Arbeit lassen wir mal weg.
Joghurt hat kein Drehmoment, sondern enthält Arbeit, oder Energie, was jedoch das selbe ist.)
Radioaktivität des Kühlschranks
Hallo,
das könnte natürlich daran liegen, dass der Jogi in einem Kühlschrank gelagert wird , der aus der Steckdose Wechselstrom mit 50 Hz bekommt.
Bekanntlich ist Hz = 1/s , ebenso wie Einheit der Radiaktivität Becquerel: Bq = 1/s.
Also : 50 Hz = 50/s = 50 Bq ???
Oder wurde der Jogi gar mit „hochradioaktiver Radiomusik“ (UKW-Sender haben so um die 100 MBq !!!) „bestrahlt“ ???
Gruss Kurt
PS: Frage und Antwort wären wohl besser im Witzebrett angesiedelt!
Hallo Andi,
Deine Zahlen stimmen.
Der Fehler liegt darin, daß das Drehmoment ein vektorielles Kreuzprodukt darstellt. Dann hast du zwar dieselben Einheiten benutzt wie bei der Berechnung von Energie, aber doch einen physikalisch anderen Sachverhalt beschrieben.
Liebe Grüße,
Max
Danke!
Hi Helge
Hattest recht, falsche Vorstellung von Energiefreisetzung.
(Die Verwechslung von Drehmoment und Arbeit lassen wir mal
weg.
Joghurt hat kein Drehmoment, sondern enthält Arbeit, oder
Energie, was jedoch das selbe ist.)
Ist schon klar, war auch mehr als „Werbegag“ gedacht 
Gruß
Andi
Hi helge,
(Die Verwechslung von Drehmoment und Arbeit lassen wir mal
weg.
Joghurt hat kein Drehmoment, sondern enthält Arbeit, oder
Energie, was jedoch das selbe ist.)
Aber Joghurt enthält doch auch rechtsdrehende Milchsäuren. Welches Drehmoment haben die? *grins*
Wolfgang
Danke
.
Hi Wolfgang,
Aber Joghurt enthält doch auch rechtsdrehende Milchsäuren.
Welches Drehmoment haben die? *grins*
Es gibt ja keine dummen Fragen, nur dumme Antworten, also mal schaun:
Die spezifische Drehung von L-Milchsäure ist +3,82° (bei 15°C und für Licht einer Wellenlänge von 589.3E-9 m). Konzentration = 1000 kg/m³, Schichtdicke = 0.1 m.
Der Milchsäure-Moleküls hat eine Masse von ca. 1.5E-25 kg und einen Durchmesser von etwa 5E-10 m bzw ein Volumen von 6.54E-29 m³.
In einem m³ befinden sich bei der gegebenen Konz. also 6.68E27 Moleküle, die zusammen ein Volumen von 0.44 m³ einnehmen.
Ein Photon, welches in dieser Lösung einen Weg von 0.1 m zurücklegt, wird 44% der Strecke durch die Milchsäure-Moleküle zurücklegen, das sind 0.044 m, was im Mittel 8.8E7 Molekülen entspricht.
Damit dreht jedes einzelne Molekül das Licht um etwa 4.34E-8°, und das auf einer Strecke von 5E-10 m, die zu durchqueren das Photon geschlagene t = 1.67E-18 s benötigt.
Das besagte Photon hat eine Energie von 3.37E-19 Js, was nach E=mc² gleich 3.75E-36 kg Masse entspricht.
Nimmt man als effektiven Radius eines solchen als Kugelförmig angenommenen Photons die halben Wellenlänge (2.95E-7 m) ergibt sich ein Trägheitsmoment M von 1.3E-49 kg*m².
Das benötigte Drehmoment - hier bin ich mir nicht ganz sicher - ist D = M/t² = 1.35 kgm²/m² bzw. 1.35 Nm.
Ganz ordentlich für so ein kleines Molekül.
Grüße,
Jochen
Aber Joghurt enthält doch auch rechtsdrehende Milchsäuren.
Welches Drehmoment haben die? *grins*
Interessant. Hat zirkular polarisiertes Licht einen Drehimpuls und wirkt bei der Drehung der Polarisationsebene von linear polarisiertem Licht ein Drehmoment?
korf erfindet einen drehstrommotor
der mit zirkular polarisiertem licht oder wahlweise mit rechts- oder linksdrehender Milchsäure arbeitet.
der mit zirkular polarisiertem licht oder wahlweise mit
rechts- oder linksdrehender Milchsäure arbeitet.
So ungefähr - nur daß es sich bei Christian Morgenstern auch noch gereimt hätte :o)
Hi, ich denke, das Problem hier liegt in der Einheit 1/s. Sie stellt dar, wie oft IRGENDETWAS pro Sekunde passiert.
Wenn Du 1 mal pro Sekunde „Blaubeermarmelade“ sagen kannst, kann man das auch in 1/s ausdrücken, obwohl Du weder deine Ladung änderst, noch zerfällst oder dich im Kreis drehst (oder,oder,oder…)
Daher gibt es dann auch unterschiedliche Namen dafür:
Bq hat also nichts (jedenfalls nicht direkt) mit Hz im Sinne von Frequenz elektromagnetischer Wellen zu tun.
mfg Gun
Hallo Kurt,
Bekanntlich ist Hz = 1/s , ebenso wie Einheit der
Radiaktivität Becquerel: Bq = 1/s.
Also : 50 Hz = 50/s = 50 Bq ???
Nein, Bq ist hier die falsche Einheit. Die Strahlung muß ja auf den Joghurt einwirken, hier ist die Angabe der biochemisch wirksamen Strahlendosis in Gray (Energiedosis) oder Sievert (Äquivalentdosis) viel sinnvoller. Das sind aber Energien pro Masse. Also brauchst du schon eine Angabe über den Stromverbrauch deines Kühlschranks und die Effizienz und die Menge des Joghurts…
Ich denke, normalerweise ist der Anteil nach innen abgestrahlter Energie vernachlässigbar. Sei denn, du öffnest die Tür - dann geht ein 5W-Birne an. Währen üblicher Öffungszeiten von 10s werden dabei 50J „verstahlt“. Davon trifft vielleicht 1% auf deinen Joghurt, sagen wir ein Becher mit 150g. Der Becher ist zwar lichtundurchlässig, aber nehmen wir an, er läßt die Wärmestrahlung (also 99% der Gesamtstrahlung) zu 50% durch, dann treffen ihn 0.25J, was 1.67Gy entspricht.
Allerdings kann der RBW-Wert (relative biologische Wirksamkeit) mit Null approximiert werden, so daß das etwa 0,0 Sv entspricht.
Schade eigentlich.
Gruß
Jochen
Daher gibt es dann auch unterschiedliche Namen dafür:
Bq hat also nichts (jedenfalls nicht direkt) mit Hz im Sinne
von Frequenz elektromagnetischer Wellen zu tun.
Hallo Gun!
Stimmt. Danke. Ebenso hat Nm für Drehmoment nichts mit J = Nm für Energie zu tun. Ich dachte das wäre spätestens durch das „PS“ meines Artikels auch so klar geworden …
Gruss Kurt
Hallo,
Die spezifische Drehung von L-Milchsäure ist +3,82° (bei 15°C
und für Licht einer Wellenlänge von 589.3E-9 m). Konzentration
= 1000 kg/m³, Schichtdicke = 0.1 m.
Das benötigte Drehmoment - hier bin ich mir nicht ganz sicher
- ist D = M/t² = 1.35 kgm²/m² bzw. 1.35 Nm.
Linear plarisiertes Licht hat den Drehimpuls Null. Es wird zwar die Polarisationsebene gedreht, aber trotzdem kommt vorne linear polarisiertes Licht rein und hinten linear polarisiertes Licht raus. Als ist die gesamte Drehimpulsänderung des Lichts Null und deshalb ist auch die Drehimpulsübertragung durch die Moleküle genau 0,00.
Gruß
Oliver
Hallo Jochen,
toll deine Rechnungen!!! Aber bei Photonen von Masse, Trägheitsmoment und Radius zu reden , ist schon sehr gewagt …
Verbesserungsvorschlag:
Ein Photon hat einen Drehimpuls von + oder - h/(2 pi) (h=Planck’sche Konstante). Das Drehmoment ergibt sich durch die zeitlich Änderung des Drehimpulses. Wenn also ein Photon in der Zeit t von + nach - „gekippt“ wird, dann braucht man dazu ein Drehmoment von
2*( h/(2*pi) )/t!
Jetzt darfst Du das noch mal mit dem Zahlenbeispiel durchrechnen!
Gruss Kurt
Also theoretisch geht das schon…
Hallo Max!
Da ich das Ausgangsposting gleichermaßen abstrus wie clever fand, fände ich es schade, wenn der Gedanke bei deiner Antwort beendet wäre.
Der Fehler liegt darin, daß das Drehmoment ein vektorielles
Kreuzprodukt darstellt. Dann hast du zwar dieselben Einheiten
benutzt wie bei der Berechnung von Energie, aber doch einen
physikalisch anderen Sachverhalt beschrieben.
Wobei aber doch ein gewisser Zusammenhang besteht, weswegen man ja aus Drehzahl und Drehmoment eines Motors seine Leistung berechnen kann.
Und zwar wird doch von einer Welle an der ein bestimmtes Drehmoment M anliegt mit jeder Umdrehung eine Energie von E = 2*pi*M übertragen.
Wenn wir nun also einen Brennwert von 450 kJ / 100g Yoghurt annehmen, und an der Kurbelwelle 450000Nm anlegen müssen, tja - wie weit kämen wir dann mit einem Hundertgrammbecher? Nach meiner Überlegung E / (2*pi*M) Umdrehungen weit, also eine knappe Sechstelumdrehung.
Wenn der Motor jetzt also mit 600 Umdrehungen/Minute und oben genanntem Drehmoment laufen soll, müsste man rund 62 Hundertgrammbecherinhalte pro Sekunde verfeuern.
Damit ist natürlich auch klar, warum sich der Yoghurtmotor unter den Schiffsantrieben nicht durchsetzten konnte: Man braucht viel zu viel Personal, um den Inhalt der Yoghurtbecher schnell genug in den Motor zu entleeren.
Oder etwa nicht?
Mit augenzwinkernden Grüßen
Stefan
Hi Kurt,
toll deine Rechnungen!!!
Danke.
Verbesserungsvorschlag:
…
Jetzt darfst Du das noch mal mit dem Zahlenbeispiel
durchrechnen!
Gruß
Jochen
Hallo Oliver,
Linear plarisiertes Licht hat den Drehimpuls Null. Es wird
zwar die Polarisationsebene gedreht, aber trotzdem kommt vorne
linear polarisiertes Licht rein und hinten linear
polarisiertes Licht raus. Als ist die gesamte
Drehimpulsänderung des Lichts Null und deshalb ist auch die
Drehimpulsübertragung durch die Moleküle genau 0,00.
Ja, ich weiß… war ja auch nicht ernst gemeint, die Rechnung. Vielleicht sollte es auch ins Witzebrett. Aber vielleicht ist es ja auch geeignet, daß der eine oder andere einfach mal über sowas nachdenkt.
Um den Spaß aber trotzdem weiterzutreiben:
Entweder
Um die Ebene zu drehen, braucht’s ein Drehmoment. Dann muß die Drehung wieder gestoppt werden, dazu braucht’s nochmal das gleiche Drehmoment, mit entgegengesetztem Vorzeichen. Nun weiß ich aber nicht, welches Trägheitsmoment eine Polarisationsebene hat…
Oder
Linear polarisiertes Licht kann man auffassen als circular polarisiertes Licht mit zwei gegenläufigen Komponenten. Wenn, wie du schreibst, linear plarisiertes Licht den Drehimpuls Null hat, impliziert das, daß circular linearisiertes Licht sehr wohl einen Drehimpuls hat. Damit kannst du ja ausrechnen, welches Drehmoment wirken muß…
Grüße,
Jochen
Hallo Jo,
Um den Spaß aber trotzdem weiterzutreiben:
Im folgenden hab ich wirklich Probleme damit, zu unterscheiden, was jetzt Spaß und was ernst sein soll.
Entweder
Um die Ebene zu drehen, braucht’s ein Drehmoment
ich nehme mal an, das sollte noch ein Witz sein.
Oder
Wenn,
wie du schreibst, linear plarisiertes Licht den Drehimpuls
Null hat, impliziert das, daß circular linearisiertes Licht
sehr wohl einen Drehimpuls hat.
Ja, das stimmt.
Damit kannst du ja ausrechnen,
welches Drehmoment wirken muß…
Ja, kann man. Das Ergebnis ist immer noch Null. Weil, wenn man circular polarisiertes Licht reinschickt, kommt wieder das gleiche circular polarisierte Licht raus. Keine Änderung => kein Drehmoment.
Das einzige was sich beim Durchgang von linear polarisiertem Licht durch optisch aktive Materialien „dreht“, ist die Phasenbeziehung zwischen den beiden links und rechts circularen Anteilen. (Grund: verschiedene Brechungsindizes). Und zum Drehen einer Phase, braucht man natürlich weder Drehmoment, noch Schraubenschlüssel.
Gruß
Oliver