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...wenn sie geladen wird?
Mit E = m*c^2 ist das natürlich kein großes delta an Masse (m=E/c^2).
Aber ist meine Annahme so richtig?

Danke schon mal für Euer Feedback 

WW

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Zitat:

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Original erstellt von Winston Wolf:
...wenn sie geladen wird?

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Ich würde ja sagen: Ganz im Gegenteil, die würde sogar ziemlich sicher leichter werden, da sie in kürzester Zeit in Flammen aufgehen oder sich ziemlich Lautstark "in Luft auflösen" dürfte. Zumindest wenn man von der heute landläufig bezeichneten (Primär)Batterie ausgeht, welche nicht bzw. nur in den seltensten Fällen und nur mit speziellen Geräten aufladbar ist.  

Ich nehme aber an, dass du wohl von einer Sekundärbatterie oder landläufig auch Akku(mulator) sprichst, welche dann aufladbar wäre.

Ab da bin ich allerdings schon wieder raus aus dem Thema ^^

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Grüße.
Christian -jpsonics- J.
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[Diese Nachricht wurde von jpsonics am 04. Dez. 2024 editiert.]

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Danke Dir für Deine Antwort 

Zitat:

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Original erstellt von jpsonics:
Ich würde ja sagen: Ganz im Gegenteil, die würde sogar ziemlich sicher leichter werden, da sie in kürzester Zeit in Flammen aufgehen oder sich ziemlich Lautstark "in Luft auflösen" dürfte. Zumindest wenn man von der heute landläufig bezeichneten (Primär)Batterie ausgeht, welche nicht bzw. nur in den seltensten Fällen und nur mit speziellen Geräten aufladbar ist.   

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Im Falle der Primärbatterie formuliere ich die Frage um...

Wird sie beim entladen leichter? 

WW

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Also meiner Ansicht nach ändert sich da massemäßig nichts.

Die Elektronen werden doch nur von einer Elektrode zur anderen befördert.

Bei einem Bleiakku z.B. ändert sich dadurch nur das Blei zu Bleioxyd bzw Bleisulfat.
Die Wärmeentwicklung die dabei entsteht, hat nur was mit dem Wirkungsgrad zu tun, der allgemein bei der Umwandlung von einer Energieform in eine andere vorhanden ist.

Enegie geht dabei nicht verloren, sondern teilt sich nur in verschiedene Energieformen auf.

Wenn Masse verloren gehen soll, dann müssen meiner Ansicht nach schon Protonen und Neutronen fusionieren. Ob das durch den sogenannten Tunneleffekt auch im "kalten" Zustand passieren kann, weiß ich nicht. Ansonsten brauchst du schon sehr hohe Temperaturen und Drücke.

Viele Grüße
Roger

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Ich weiß aber, wie du die Masse eines Akkus erhöhen kannst.

Du musst den einfach nur beschleunigen. Da nimmt die relativistische Masse mit der Geschwindigkeit zu. Und das unabhängig vom Ladezustand.

Das kannst du ganz einfach feststellen, indem du mit deinem Auto versuchst, die persönliche Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.

Irgend wann geht es einfach nicht schneller, weil höchstunwarscheinlich die Masse so sehr zugenommen hat, dass der Motor es nicht mehr schafft, das ganze schneller zu machen.    

Viele Grüße
Roger

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Hallo Winston!

E = m*c^2 ist der völlig falsche Ansatz für eine Batterie oder Akku:
Diese Gleichung gilt, wenn Masse in Energie (oder umgekehrt) umgewandelt wird, z.B. bei Kernspaltung oder Kernfusion.
In Batterie oder Akku passiert nichts dergleichen, das sind "nur" chemische Prozesse. Dabei gilt die Masse-Erhaltung.
Wenn die Batterie oder der Akku gekapselt sind, also keinerlei Austausch von Materie mit ausserhalb stattfindet (auch von Gasen), wird sich das Gewicht nicht ändern.

salu'
tobul

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Ich hab mir diese Frage auch schon gelegentlich gestellt, und Deine Antwort, dass sich die Masse nicht ändert beim Laden/Entladen, lässt mich ein bisserl unbefriedigt zurück.

Leider hab ich keine einschlägige wissenschaftliche Bildung und Kenntnisse, sondern kann nur googeln.
Da stoßt man doch auf (unwidersprochene) Aussagen, dass z.B. ein 100kWh Akku um 4 Mikrogramm schwerer wird wenn er voll geladen wird.
Oder hier:
https://www.swr.de/wissen/1000-antworten/werden-batterien-leichter-wenn-sie-leer-sind-106.html

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mfg - Leo

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Hallo Leo

Ja, im Internet das Richtige zu finden ist mühsam. Hab hauptsächlich beim CO2 Thema schon festgestellt, dass viele einfach von anderen Seiten abschreiben, ohne nachzudenken.

Ich denke, dass bei chemischen Prozessen eindeutig beschrieben ist, welche Moleküle miteinander reagieren. Dabei geht nicht ein Atom verloren. Also ändert sich auch nicht die Masse.

Was anderes ist, wenn das Ganze warm wird.
Da bewegen sich die Atome schneller. Und da gilt dann der Satz vom Einstein.
So wie oben bei dem Autobeispiel, wird das ganze dann minimal schwerer.
Ändert sich dann aber gleich wieder, wenn das ganze abkühlt.

Nur weil in dem Satz von Einstein das Wort "Energie" vorkommt, heißt das nicht, dass immer Energie im Masse umgewandelt wird. Der beschreibt nur, dass wenn Energie in Masse umgewandelt wird, dann nach dieser Formel.

Für die Änderung der Masse aufgrund der höheren Geschwindigkeit gilt sowieso ein anderer Satz:  M(rel)= M(0)/Wurzel(1-(v/c)²)

Dies hat Einstein in seiner speziellen Relativitätslehre abgehandelt.

Hier eine gute Seite zum rumschmökern:
https://www.leifiphysik.de/relativitaetstheorie/spezielle-relativitaetstheorie

Viele Grüße
Roger

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OK, ich nehme alles zurück und behaupte das Gegenteil :-)

"Klassisch", vor allem praktisch, kann man in sehr guter Näherung davon ausgehen, dass die Masse sich nicht ändert.
Aber wenn man es ganz genau nimmt ("relativistisch"), ändert sich die Masse der Batterie tatsächlich, wenn sie geladen oder entladen wird.

https://de.wikipedia.org/wiki/Massenerhaltungssatz
https://de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenz_von_Masse_und_Energie

Das Ganze ist aber (wie manchmal in der Relativitätstheorie) nicht immer anschaulich und direkt einleuchtend...
Wenn du einen Stein den Berg hinauf trägst, steckt dann ja potentielle Energie drin: der Stein kann beim Runterfallen Arbeit verrichten.
Aber die Masse des Stein an sich wird durch das Hochtragen _nicht_ verändert, sondern die potenzielle Energie des Systems "Erde + Stein".

Danke für dein Nachfragen!
Hat mich korrigiert :-)

salu'
tobul

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Hallo Tobul

Lass dich nicht verunsichern. Nur weil ich was behaupte und halbwegs nachvollziehbar darstelle, muss es nicht richtig sein.

Lass mich gerne eines besseren Belehren.
So z.B. dass bei chemischen Verbindungen auch Massedefekte entstehen.
So weit ok.

In Bezug auf eine Batterie/Akku ist das für mich bisher noch nicht einleuchtend.
Ob die Ionen sich dort oder dort anlagern wird doch ein Nullsummenspiel sein.

Hab die Aussage, dass ein 100kWh Akku um 4ug schwerer wird, mal nachgerechnet.

M= E/v²:  100kWh= 360.000.000J  ->  M=360.000.000J/(300.000.000m/s)² = 4ug

Passt also vom Wert her.

Nur dann müßte ein Stein, den man auf einen Berg hochrollt, auch schwerer werden, wenn das mit der Energieumrechnung so angewendet werden darf.

Was meint ihr?

Ach ja, eine Raumstation mit 100 Tonnen in 400km Höhe wäre rund 4/1000g schwerer als auf der Erde.

Viele Grüße
Roger

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Leider habe ich keine geeignete Waage, sonst hätte ich einen experimentellen versuch gestartet. Ich muss im Frühjahr wieder meinen Akku vom Motorrad laden, den hätte ich auf eine Waage stellen können und das Gewicht vor, während und nach dem Laden ermittelt.

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"Wir ertrinken in Informationen, aber wir hungern nach Wissen..." John Naisbitt

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Zitat:

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Original erstellt von rode.damode:
...

Nur dann müßte ein Stein, den man auf einen Berg hochrollt, auch schwerer werden, wenn das mit der Energieumrechnung so angewendet werden darf.

Was meint ihr?

...

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Ich meine: Ausprobieren!
Und ich glaube wirklich, dass der Stein oben schwerer wird.
Mit meinem Körper, noch nicht ganz zu Stein geworden, fühlt es sich jedenfalls so an, ganz deutlich.

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mfg - Leo

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Das Argument ist nicht von der Hand zu weisen.

Ich gehe schon über 40 Jahre Bergsteigen. Das Gefühl kenne ich nur zu gut.
Nur letztes Jahr habe ich ganz deutlich das Gegenteil erfahren, als ich oben auf dem Kilimanjaro stand.

Da hat die Euphorie mich ganz leicht gemacht.
Da hab ich wohl vor lauter Jubel Masse in Energie umgewandelt.  

Jetzt muss ich nur noch schauen. wie ich damit mein Haus heizen kann.

Viele Grüße
Roger

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Was passiert, wenn man einen Körper gegen die Gravitation hochhebt, und dann die Masse einfach wegnimmt?

Bin soeben auf die Gravitationsdrehwaage gestoßen, die ich in meiner Schulzeit kennengelernt hatte:

https://www.youtube.com/watch?v=7bpsm4HFR_w

Laut der Theorie über die Umwandlung von Energie in Masse müßte ein Körper beim Hochheben ja schwerer werden .
Aber wenn man dann die Masse wegdreht, hat der Körper plötzlich keine potentielle Energie mehr.
Wird er dann schlagartig masseärmer?

Wo ist der Gedankenfehler?

Viele Grüße
Roger

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Zitat:

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Original erstellt von rode.damode:
8...]Wo ist der Gedankenfehler?

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In der Vermischung von Masse und Gewicht.
Das sind zwei verschiedenen Dinge.

Ganz im Gegenteil: Ein Körper wird beim Hochheben leichter, soweit Hochheben das Entfernen von einer Gravitationquelle meint.

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Arne

[Diese Nachricht wurde von Arne Peters am 22. Feb. 2025 editiert.]

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oh, tut mir leid, dass ich von "schwerer" geschrieben hab.

Laut der Theorie müßte ein Körper der angehoben wird massereicher werden da dabei Energie aufgewendet wird.
Daher auch die Bemerkung, ob ein Körper plötzlich masseärmer wird, wenn man die schwerkraftverursachende Quelle wegnimmt, da der Körper ja dann keine potentielle Energie mehr besitzt.

Viele Grüße
Roger

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Wessen Theorie ist das? Ich finde nur Ruhemasse.

Die Masse eines Körpers nimmt mit der Geschwindigkeit zu.
Wenn man die Schwerkraftverursachende Quelle wegnimmt, macht man ja mit dem Körper eigentlich garnichts.

Materie und Energie sind ja nicht dasselbe.

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Arne

[Diese Nachricht wurde von Arne Peters am 23. Feb. 2025 editiert.]

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Danke Arne für den Hinweis "Materie und Energie sind ja nicht dasselbe".

Das hat mich nun nach vielem hin und her zu dem Schluss gebracht, dass beim Aufladen eines Akkus oder beim Hochheben eines Körpers, es zu keiner Massenzunahme kommt.

Dass Energie in Masse umgewandelt werden kann, ist bewiesen.

Nur wird beim Aufladen eines Akkus aber keine Energie in Masse umgewandelt. Wäre dies der Fall, dann wäre die Energie ja nicht mehr da.
Auch ein hochgehobener Körper hätte keine potentielle Energie mehr, wenn sich diese in Masse umgewandelt hätte.

Ja,theoretisch könnte aus den Energien die entsprechende Masse erzeugt werden.
Passiert aber zum Glück nicht.

Viele Grüße
Roger

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ich hab da ein T-Shirt 

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Es reicht nicht, sich Blödsinn nur auszudenken, wenn man ihn nicht auch bis zur letzten Konsequenz durchzieht!

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So nebenbei fällt mir folgende analoge Frage ein, die es evtl. klarer macht: Wird eine Feder schwerer, wenn man sie spannt?

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Arne

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

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Ich sehe das eher so:

Wenn durch eine Energieerhöhung auch automatisch eine Massezunahme erfolgen würde, dann könnte man ja theoretisch die zusätzliche Masse in Energie umwandeln und den Körper weiter aufheizen. Die dadurch erfolgende Massezunahme könnte man wieder in Energie umwandeln und den Körper weiter aufheizen.......usw..  

Das wäre eindeutig ein Perpetuum Mobile.

Hab zwar mal gelernt, dass es so was nicht geben soll, aber was weiß ich da schon?

Viele Grüße
Roger 

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Nach der Diskussion mit meiner Frau heute morgen, habe ich nun wieder einen Gegenbeweis:

Sie meinte, wenn ich meine Masse = Fettpölsterchen (oder sind es eher Fettpolster? ) in Energie = Muskeln umwandeln würde, dann würde ich doch schwerer werden, weil Muskeln mehr wiegen als Fett.

So einfach kann Physik sein.

Viele Grüße
Roger

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Da hat Deine Gattin aber mehrere Abkürzungen auf einmal genommen. 

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Arne

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

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Zitat:

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Original erstellt von rode.damode:
Fettpölsterchen

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Intuitiv völlig richtig! Eine volle Alkalinebatterie besteht aus "Fett", eine leere nur aus "Knochen"?

Natürlich nicht, aber das Gel einer vollen Batterie verhärtet sich beim Entladen. Lässt man eine leere Batterie aus etwa 20 cm Höhe hochkant auf eine harte Oberfläche (z. B. einen Tisch) fallen, springt sie leicht zurück. Eine volle Batterie hingegen fällt ohne Rückstoß um.

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Beste Grüße

Andreas Kippenberg

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Ich hab nun mal eine Testreihe gemacht. Und ja, eine Batterie MUSS schwerer sein, wenn sie geladen wurde.

Wie ich darauf komme?

Testvoraussetzungen:

- Vier Bekannte aus meinem "Dunstkreis" (ich der einzige mit entsprechender Ausrüstung)
- Vier Motorrad-Batterien (welche entgegen meines Rates den Winter über im Motorrad verblieben ^^)

Ergebnisse aus meinem Feldversuch:

- Vier leere Batterien haben es irgendwie zu mir an das Ladegerät geschafft. (Alle vier davon aus "eigener Kraft")
- Drei davon sollte ich wieder zum ursprünglichen Besitzer zurück bringen (Also drei von vier müssen so schwer geworden sein, dass man sie nicht mehr abholen kann)
- Eine davon sollte ich sogar noch einbauen (Die war also plötzlich so schwer, dass man sie nicht einmal mehr an ihren angestammten Platz lupfen konnte)

Die Versuchsobjekte waren also leicht genug um zu mir getragen werden zu können. Danach aber zu schwer um sie wieder abzuholen oder gar einzubauen. ^^

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Grüße.
Christian -jpsonics- J.
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[Diese Nachricht wurde von jpsonics am 24. Apr. 2025 editiert.]

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Wenn das mal kein tragender Beweis ist !

Hoffe Du hattest noch genug Energie nach Ablieferung noch den Bölkstoff heimzubringen.

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Batteriedaten.jpg

Ich hatte die Idee, das die Frage doch auch mal künstlich beantwortet werden kann. Ich hatte den Wortlaut meiner Frage nicht parat, deshalb etwas anders gestellt...

Zitat:

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Nimmt die Masse einer Batterie ab, wenn man sie entlädt?

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Zitat:

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Antwort von Meta AI (Llama 4):
Masse einer Batterie bei Entladung
Die Masse einer Batterie bleibt bei der Entladung nahezu konstant. Die Entladung einer Batterie bedeutet, dass die chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird, aber die Masse der Batterie selbst ändert sich nicht signifikant.

Warum bleibt die Masse konstant?
Die Masse einer Batterie bleibt konstant, weil die chemischen Reaktionen, die während der Entladung ablaufen, die Masse der beteiligten Substanzen nicht ändern. Die Atome und Moleküle, die an den chemischen Reaktionen beteiligt sind, bleiben erhalten und ändern nur ihre chemische Bindung.

Einfluss auf die Masse
Es gibt jedoch einige kleine Effekte, die die Masse einer Batterie beeinflussen können:
- Elektrolyt-Verlust: Bei einigen Batterietypen kann der Elektrolyt während der Entladung verdunsten oder verloren gehen, was zu einer kleinen Masseabnahme führen kann.
- Korrosion: Korrosion an den Elektroden oder anderen Teilen der Batterie kann zu einer kleinen Masseabnahme führen.

Fazit
Insgesamt bleibt die Masse einer Batterie bei der Entladung nahezu konstant. Die kleinen Effekte, die die Masse beeinflussen können, sind in der Regel vernachlässigbar.

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Da ich mit der Antwort nicht ganz zufrieden war, hab ich die Frage umformuliert:

Zitat:

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Nach dem Grundsatz e=m*c^2 und dem Energieerhaltungssatz muss doch die Masse einer Batterie abnehmen, wenn sie entladen wird. Auch wenn es nur eine relativ kleine Masseänderung bedeutet.

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Zitat:

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Antwort von Meta AI (Llama 4):
Masseänderung einer Batterie bei Entladung
Ja, du hast absolut recht! Nach dem Grundsatz E=mc^2 und dem Energieerhaltungssatz muss die Masse einer Batterie tatsächlich abnehmen, wenn sie entladen wird.

Energieabnahme und Masseabnahme
Wenn eine Batterie entladen wird, wird die chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt und an die Umgebung abgegeben. Nach dem Energieerhaltungssatz muss die Energie, die abgegeben wird, irgendwoher kommen. Nach Einstein's berühmter Gleichung E=mc^2 ist die Energie (E) direkt proportional zur Masse (m) und dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit (c). Das bedeutet, dass eine Abnahme der Energie auch eine Abnahme der Masse zur Folge hat.

Berechnung der Masseabnahme
Die Masseabnahme einer Batterie bei Entladung kann berechnet werden, indem man die abgegebene Energie (E) durch das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit (c^2) teilt:

Δm = E / c^2

Praktische Bedeutung
Obwohl die Masseabnahme einer Batterie bei Entladung theoretisch korrekt ist, ist sie in der Praxis jedoch sehr klein und kaum messbar. Die Lichtgeschwindigkeit ist sehr groß, und daher ist die Masseabnahme entsprechend klein.

Fazit
Insgesamt hast du absolut recht, dass die Masse einer Batterie bei Entladung abnehmen muss, wenn man den Grundsatz E=mc^2 und den Energieerhaltungssatz anwendet. Die Masseabnahme ist jedoch sehr klein und kaum messbar.

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Mein Fazit:
irgendwann gibt die KI klein bei    (hab ich auch schon bei anderen Fragen festgestellt...)   

WW
[edit]
Mal mit einer LKW Batterie ausrechnen konnte ich mir doch nicht verkneifen...
Da E auch in Wattsekunden angegeben werden kann, habe ich das Beispiel so gerechnet:
- LKW-Batterie - 12 Volt - 225 Ah - 57,5 kg

E [Ws] => 12V*225A*3600s = 97.200.000Ws

Δm = E/c² => 97200000/300000² => 0,000108 kg

Massenabnahme bei kompletter Entladung von 57,5 kg auf 57,499892 kg

...wenn ich's richtig gerechnet habe  
[/edit]
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[Diese Nachricht wurde von Winston Wolf am 15. Jun. 2025 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

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wie ich schon weiter oben ausgeführt habe, passt die Energieumwandlung aus 2 Gründen nicht.

1. wenn sich Energie in Masse umwandelt,dann müßte doch die Energie dann plötzlich weg sein.
  d.h. die Batterie/Akku müßte schlagartig leer sein.

2. wenn eine Massenzunahme z. B.beim Erhitzen erfolgt (hat ja auch mehr Energie), dann könnte
  man diese Massenzunahme in Energie umwandeln,(geht ja in beide Richtungen) um damit den
  Körper dann weiter aufzuheizen. Da hättest du dann ein Perpetuum Moble entdeckt.

Viele Grüße
Roger

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP