Photosynthese - Massezunahme der Erde

Wissenschaft Biologie
#1

Hallo,

ich meine mich zu erinnern, dass eine Massenzunahme der Erde höchstens durch Staubeinfang oder Meteroiteneinschlag, eine Abnahme eventuell durch radioaktiven Zerfall oder ins All geschossenen Schrott zustande kommen kann.
Wie verhält es sich denn mit durch Ühotosynthese verursachte Biomassebildung. Wird die von der Sonne eingestrahlte Energie bei der Photosynthese komplett nach Umwandlung von elektromagnetischer in chemische Energie zur Synthese von energiereichen organischen Verbindungen verbraucht oder entsteht dabei sogar ein Massezuwachs (E=mc^2). Spricht man dabei nicht sogar von Wirkungsgrad oder Effektivität der Photosynthese?
Ich würde sagen nein, weiss aber keine genaue Erklärung warum.
Vielleicht kann mir da einer auf die Sprünge helfen :wink:

Viele Grüße,
Jahan.

Masse der Hintergrundstrahlung
#2

Hallo,

eine
Abnahme eventuell durch radioaktiven Zerfall oder ins All
geschossenen Schrott zustande kommen kann.

leichte Substanzen wie Wasserstoff oder Methan oder Ammoniak können durch diffusion auch die Erde verlassen.

Ich würde sagen nein, weiss aber keine genaue Erklärung warum.
Vielleicht kann mir da einer auf die Sprünge helfen :wink:

Ein bestrahlter Körper steht im Gleichgewicht zwischen Absorbtion und Emmision. Die Energie, die die Erde von der Sonne empfängt, strahlt sie auch wieder ab. Allerdings in einem anderen Frequenzspektrum. Dadurch verändert sich die Entropie. Von dieser Entropieänderung leben wir.

Gandalf

#3

Hallo,

Dadurch verändert sich die
Entropie. Von dieser Entropieänderung leben wir.

Das stimmt schon, weil die Erde sozusagen „im Energie-Fleißgleichgewicht“ steht. Was in der einen Form an Energie auf die Erde eingestrahlt wird, verläßt sie in der anderen Form früher oder später auch wieder.

Interessant an der Frage war aber dieser Punkt:

[…]Synthese von energiereichen organischen Verbindungen
verbraucht oder entsteht dabei sogar ein Massezuwachs (E=mc^2).

Allgemeiner: haben energiereiche Verbindungen eine größere Masse als die Summe der energieärmeren Einzelteile? Oder auch: Haben angeregte Moleküle eine größere Masse als nicht-angeregte Moleküle? Klar, dass die Effekte, wenn es sie geben sollte, irrsinnig winzig sind - aber es geht ja um’s Prinzip :wink:

Was meinst Du?

LG
Jochen

#4

Moin Jochen,

Was meinst Du?

da gibt es nichts zu meinen, daß ist schlicht und ergreifend so.

Gandalf

#5

Huhum

da gibt es nichts zu meinen, daß ist schlicht und ergreifend
so.

Was?

Ok, „Was meinst Du“ war 'ne doofe Formulierung…

Nochmal: Hat ein energiereiches Molekül mehr Masse als die Summe der energieärmeren Einzelteile? Ich denke, diese Frage wurde noch nicht beantwortet.

LG
Jochen

#6

Hi Jochen,

Nochmal: Hat ein energiereiches Molekül mehr Masse als die
Summe der energieärmeren Einzelteile?

Ja!

Ich denke, diese Frage
wurde noch nicht beantwortet.

Jetzt?! :wink:

Gandalf

#7

Jetzt?! :wink:

Geht doch :smile:

Wie verhält sich das mit der Entropie? Wie steht die im Zusammenhang mit Energie und Masse? Hat ein komprimiertes Gas mehr Masse als ein relaxiertes? Wo ist dann diese Masse?

LG
Jochen

#8

Hi Jochen,

Wie verhält sich das mit der Entropie? Wie steht die im
Zusammenhang mit Energie und Masse? Hat ein komprimiertes Gas
mehr Masse als ein relaxiertes? Wo ist dann diese Masse?

(ein Narr kann tausendmal mehr Fragen stellen, als tausend Weise zu beantworten in der Lage sind :wink:

Das wäre m.E. langsam eine Frage, die dem Physikbrett würdig wäre.
Ich würde vermuten, das dem so ist und die Masse so verteilt ist, daß jedes einzelne Gasatom oder -molekül ein Winziges schwerer ist.

Gandalf

#9

Hallo,

Das wäre m.E. langsam eine Frage, die dem Physikbrett würdig
wäre.

Hmm, es geht doch um Moleküle … :wink: außerdem gibt’s ja die physikalische Chemie…

Ich würde vermuten, das dem so ist und die Masse so verteilt
ist, daß jedes einzelne Gasatom oder -molekül ein Winziges
schwerer ist.

Gedankengang: „Komprimiert“ kann ein Gas nur sein/werden, wenn die Temperatur > 0 K ist. Also müssen sich die Teilchen bewegen. Nach Verrichten von Arbeit bei der Expansion nimmt die Temp. und damit die Geschw. ab. Sollte es so sein, dass die zus. Masse der Teilchen einfach die kin. Energie ist, also die „relativistische Masse“?

Jochen

#10

Hallo Jochen,

außerdem gibt’s ja die
physikalische Chemie…

Zahlenquälerei! Ein richtiger Chemiker muß sich an Molekülen vergehen!

Sollte es so sein, dass
die zus. Masse der Teilchen einfach die kin. Energie ist, also
die „relativistische Masse“?

Dem könnte ich mich anschließen, aber ich bin ein ‚richtiger‘ Chemiker :wink:

Gandalf

#11

Ist der Zustand nicht nur vorübergehend?
Außerdem stellt sich hier die Frage: Kann man Energie wiegen?
Hinzukommt, daß die Summe an Teilchen (von den Elektronen angefangen, über die Atome, bis hin zu den Molekülen… egal, in welchem Aggregatzustand) ja gleich bleibt; somit auch die Masse.

Wellen-Teilchen-Dualismus: Mir ist bisher nur bekannt, daß in den ganzen Formeln Elektronen, Wasserstoffteilchen, etc. hin- und hergeschoben, bzw. auf ein höheres Niveau gebracht wurden… ein Massezuwachs oder eine Änderung der Molekül/Atommasse habe ich bisher noch nicht gelesen/gesehen, weil sich plötzlich ein Photon mit ‚eingebaut‘ hat… :wink:

Bleibt es also beim Energiegewinn.
Deshalb anders gefragt: Ändert sich das Gewicht einer Masse, weil sie beispielsweise wärmer ist?
Die Dichte ändert sich, aber nicht die Masse…soweit mir bekannt ist.
Aber ich bin ja auch keine Physikerin… :wink:

#12

Hallo Kalika,

Außerdem stellt sich hier die Frage: Kann man Energie wiegen?

jain.
Die Formel e = m*c2 ist Dir sicher bekannt.

Sie sagt nichts anderes aus, als da´Energie und Masse äquivalent sind, mit dem Proportionalfaktor c2, also Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat.

Sie besagt aber auch, das jede Änderung der Energie irgendeines Systems mit einer Masseänderung einhergeht.
Unter ‚normalen‘ Bedingungen, also flappsig gesagt unter Umgebungsbedingungen, ist die Änderung der Masse aber so gering, daß sie zwar berechenbar, aber nicht messbar ist.
Erst bei extremen Energieänderungen, z.B. Kernfusion oder Kernspaltung, lassen sich messbare Massenänderungen feststellen.

Nimmt nun ein System Energie auf, wird es als Gesamtes schwerer, oder leichter, bei Energieabgabe.

Ein Topf mit zwei Litern Wasser wird also beim Erwärmen ein Winziges schwerer, aber keine Waage der Welt ist fein genug, diese Gewicht- bzw. Massezunahme zu messen.

Gandalf