Alguién me puede aclarar un conceptillo de fotones, masa y relatividad?

Question

Si la masa relativa de un fotón de acuerdo a E=mc2 es proporcional a su frecuencia, cuanto más energía más masa.

Si utilizo por ejemplo la energía liberada en una reacción química para aumentar la energía de un fotón, y dado que la masa de mis reactivos y productos no varía puesto que no es una reacción nuclear ¿Estoy generando masa de la nada al aumentar la energía del fotón?


1saludo

Ese Alguien sin acento jeje

Lo que no entiendo es (me voy a inventar los números):

Supongamos un sistema con 1 kg de A y 1 kg de B y un fotón de energía 1000.

A+B-->C+D+ 2170 kJ/mol

Eso 2170 kJ/mol pasan a mi fotón. Entonces tenemos
masa final=(C+D)=2kg (no se destruye materia, no es una reacción nuclear)

Energía final=Energía inicial (Simplemente pasa energía de A y B al fotón).

Masa inicial=2 kg+1000/c^2
Masa final=2 kg+3170/c^2

Energía final=Energía inicial
Masa final>Masa inicial ¿?¿?

hombre alffofi, ya te echaba de menos en mis preguntas de física XD

Answer 1

En una reacción ya sea química como nuclear se produce perdida de energia conforme a la ecuación de Einsteín.
Es decir la energia que le aplicas al foton es masa que pierden los productos de tu ecuación Química.
Es una mera cuestión practica que en las transformaciones químicas el termino relativista de la masa se pueda despreciar debido a que se produce tan poca energía que es muy dificil medir esa perdida de masa y necesitarias un aparato muy sensible, pero medirse se ha medido.
Si utilizaras por ejemplo 1 Kg de Uranio para producir energia en un reactor nuclear, perdiendo este al final digamos que diez gramos y luego quemaras digamos que 10 toneladas de carbon para producir igual cantidad de energía controlando tanto la masa de Carbon como el Oxigeno y midiendo luego el CO2 emitido obtendrias que la perdida de masa en el CO2 es igualmente de diez gramos.

Salu2

Answer 2

la masa es proporcional a la energia liberada por el foton. esto quiere decir que a mayor masa mayor energia

Answer 3

es posible crear masa a partir de energia, de echo se a echo, pero es bastante, bastante la energia que necesitas, calcula la energia toytal que libera un atomo de carbon al descomponerse con la formula de einstein, y es la misma energia que necesitas para reconstituirlo, en reacciones quimicas simples dudo que realices o crees materia, pues solo lo han hecho en reactores nucleares y aceleradores de particulas, en wikipedia seguro encuentras mas temas relacionados, ten en cuenta que deverias usar un medio no hermetico, mas bien aislado del medio ambiente nuestro, si lo logras veras que es probable que la energia que genera la reaccion quimica se combierta en calor, la unica reaccion que genera fotones son las de combustion, hay otras, pero en general las que generan fotones emanan luz de algun tipo, infrarroja, ultravioleta, etc, y cada emanacion de energia es un foton, no se genera uno y se carga de toda esa energia, sino que se generan millones de ellos

suerte

Answer 4

Esto es lo que pasa cuando las formulas se hacen famosas fuera de contexto...

E=m*c^2

La ecuacion completa es:
E = (p^2c^2 + m^2c^4)1/2
Y la masa que aparece en ella es la masa del cuerpo en reposo ¿Cual es la masa de un foton en reposo? cero, nada.
La ecuacion que querias usar no es valida para los fotones independientes, todos los fotones tienen la misma 'masa' ya que recorren la misma geodesica, por eso una lente gravitatoria no presenta dispersion cromatica.

Despues, tansformar parte de la energia en masa... Hay investigadores que afirman que configuraciones orbitales mas inestables tienen mas masa que las mas estables, por lo cual la energia que da una reaccion quimica es debida a la perdida de masa de dicha configuracion... Pero esto es huir del nucleo de la cuestion.

Por el principio de conservacion de la energia, y por la equivalencia masa-energia, si estabilizas parte de la energia en masa, es indiferente de donde haya venido esa energia, puedes haber creado mas masa, pero has perdido energia.

Answer 5

Lo que ocurre es que la energía que estás liberando en la segunda parte, los 2170 kJ, son la energía liberada para poder realizar la reacción, es decir la energía liberada por tu reacción exotérmica. Es cierto que la cantidad de materia es la misma, pero recuerda que son compuestos distintos, por lo que la diferencia significa la energía cedida al medio y el proceso de la reacción (romper enlaces, crear nuevos enlaces, etc.); si puedes transformar la energía liberada por la reacción química (que en sí, no viola el principio de la conservación de la materia-energía) y aprovecharla para aumentar la energía de tu fotón y después transformar toda esa energía en materia aun así no se violaría el principio de la conservación de la materia-energía pues son dos sistemas diferentes. Espero alguien te pueda ayudar mejor, puesto que no recuerdo cuál es la energía de los compuestos que compensa la salida de energía en la reacción química.

Answer 6

Por supusto que si. Aunque la masa no será lo que conoces como un kilo de papas.....será masa de energía.
E/c2= m
Si utilizases por ejemplo 300000 al cuadrado de energía estaría formando una masa de 1 kilogramo a velocidad luz. Esta teoría se utiliza para perder masa llendo a tal velocidad pero en caso contrrio hace lo contrario, crea masa.
Acuérdate que la energía no se pierde ni destruye, se transforma. En este caso en masa.
Saludos y mucha suerte ,

Answer 7

La ecuación E = m c^2 tiene validez universal, luego si un sistema libera energía al ambiente su masa disminuye. Cuando se habla aquí de masa, nos referimos siempre a la masa invariante de un sistema, que es la que tiene en un sistema de referencia en el que el centro de masas del sistema está en reposo. En una reacción química la disminución de masa no es detectable, por el valor enorme del cuadrado de la velocidad de la luz.
En cuanto a los fotones, su energía es proporcional a la frecuencia.
De su masa no suele hablarse, porque el fotón tiene masa en reposo nula. Tienen momento, es decir tienen característica de partículas, aparte de su carácter ondulatorio.

Answer 8

okey, no tengo mucha base para responderte, pero si puedo aclararte que la masa existe de por si, no es que la generas de la nada, incluso puede estar en forma de energia, en este caso del foton y a medida aumentas su velocidad, esta (masa) se va transformando, teniendo en cuenta el principio de la concervacion de la materia y que a velocidad de la luz la masa aumenta su tamaño, mas no se crea...
espero pueda ayudar en algo pero igual hay muchos al respecto solo tienes que tomar en cuanta los principios y leyes.