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Lexikon Physik

Äquivalenz von Masse und Energie

Die Äquivalenz von Masse und Energie ist eine wesentliche Aussage innerhalb der Relativitätstheorie, dass die Ruhemasse m und die Ruheenergie E eines Objekts zueinander proprotional und dam gleichwertige Beschreibungen dereselben Sache sind. Der Proportionalitätsfaktor ist das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit c:

 \(E = m\cdot c^2\)

Dieser Zusammenhang zwischen Energie und Masse gilt für beliebige Vorgänge in der Natur. Das Erhitzen von 1 Liter Wasser von 20 °C auf 100 °C erfordert z. B. eine Energiezufuhr von 335 kJ – und das bedeutet eine Massenzunahme des Wassers um \(3,7 \cdot 10^{-12}\,\text{kg}\), das sind weniger als 1 Milliardstel Prozent. An dieser Zahl sieht man, dass bei alltäglichen Energieüberträgen die Massenveränderungen keine Rolle spielen.

Bei der Energieerzeugung in der Sonne fusionieren pro Sekunde 567 Millionen Tonnen Wasserstoff. Dabei werden in jeder Sekunde 4,2 Millionen Tonnen Masse in eine Energie von \(3,8 \cdot 10^{26}\,\text J\) umgewandelt. 

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