Mass Defecto vs Binding Energy
El defecto de masa y la energía de enlace son dos conceptos que se encuentran en el estudio de campos como la estructura atómica, la física nuclear, las aplicaciones militares y la dualidad onda-partícula de la materia. Es vital tener una comprensión clara de estos conceptos para aplicar sus propiedades y sobresalir en dichos campos. En este artículo, vamos a discutir qué son el defecto de masa y la energía de enlace, sus aplicaciones, las definiciones de defecto de masa y energía de enlace, sus similitudes y, finalmente, las diferencias entre el defecto de masa y la energía de enlace.
¿Qué es el defecto de masa?
El defecto de masa de un sistema es la diferencia entre la masa medida del sistema y la masa calculada del sistema. Tales eventos ocurren en las reacciones nucleares. Por ejemplo, la reacción nuclear que tiene lugar en el sol es un evento de este tipo. Cuatro núcleos de hidrógeno se fusionan para formar un núcleo de helio. Este proceso se conoce como fusión nuclear. En este proceso, la masa medida combinada de los cuatro núcleos de hidrógeno es mayor que la masa combinada de los productos. La masa f altante se convierte en energía. Uno debe entender primero la dualidad energía-masa de la materia, para entender este concepto apropiadamente. La teoría de la relatividad junto con la mecánica cuántica mostró que la energía y la masa son intercambiables. Esto da lugar a la conservación de la energía y la masa del universo. Sin embargo, cuando no se presenta fusión nuclear o fisión nuclear, se puede considerar que se conserva la energía de un sistema. Con Albert Einstein postulando la teoría de la relatividad en 1905, casi todo lo clásico se vino abajo. Luego pasó a demostrar que las ondas a veces se comportaban como partículas y las partículas se comportaban como ondas. Esto se conocía como la dualidad onda-partícula. Esto llevó al unísono entre masa y energía. Ambas cantidades son dos formas de materia. La famosa ecuación E=mc2 nos da la cantidad de energía que se puede obtener de m cantidad de masa.
¿Qué es la energía vinculante?
La energía de enlace es la energía que se libera cuando un sistema se transfiere de una situación sin límites a una situación con límites. Cuando se considera el sistema, se trata de una pérdida de energía. Sin embargo, la convención para la energía de enlace es tomarla como positiva. La energía potencial total del sistema final siempre es menor que la del sistema inicial cuando un sistema se transfiere a un estado ligado. A su vez, se requiere esta energía de enlace para romper el enlace del sistema. Para las reacciones nucleares, esta energía de enlace viene en forma de defecto de masa. Cuanto mayor sea la energía de enlace de un sistema, más estable es el sistema. La formación de un enlace es siempre una reacción exotérmica, mientras que la ruptura de un enlace siempre es endotérmica. Para la formación molecular y la formación de enlaces intermoleculares, la energía de enlace se libera como calor o radiación electromagnética.
¿Cuál es la diferencia entre defecto de masa y energía de enlace?
• El defecto de masa es la diferencia entre la masa calculada del sistema y la masa medida del sistema, mientras que la energía de enlace es la diferencia de energía total entre el sistema inicial y el sistema enlazado.
• En las reacciones nucleares, la energía de enlace corresponde al defecto de masa del sistema.
