Увеличение массы аккумулятора моего смартфона [закрыто]

Заряд на моем смартфоне был нулевой. Я зарядил свой телефон до максимальной емкости.

Сколько массы Δ м прибавил ли мой мобильный телефон после зарядки аккумулятора?

  • Максимальная емкость аккумулятора смартфона: 2000 г. м А час
  • Вес смартфона без зарядки: 200 грамм
Электричество — это просто поток электронов. Когда вы заряжаете батарею, электроны смещаются (принудительно) в противоположных направлениях, чем при разрядке (естественно), вот и все. По моему мнению, никакого изменения массы не происходит, но я не знаю, существует ли какой-то конкретный механизм или реакция, которые могли бы повлиять на массу как таковую.
@KalpakGupta Поскольку ОП не беспокоят незначительные релятивистские эффекты, вы правы.
Но куда делись электроны из зарядного устройства???
У вас фундаментальная концептуальная ошибка. Энергия, хранящаяся в батарее, не измеряется количеством электронов. Фактически, они имеют одинаковое количество электронов, когда они заряжены и незаряжены.
@CreepyCreature: «Электричество» в зарядном устройстве используется для перемещения «электронов» в металлах в вашей батарее от одного терминала к другому. Вместо этого рассмотрите пружину. Вы заводите пружинную игрушку своими руками. Какую массу набирает игрушка? Если вы ответите «нет», тогда я задам вам вопрос: куда уходят калории в ваших мышцах?
Связано с тем, когда электронная книга загружается тысячами книг, увеличивается ли она в весе? Это касается и вопроса зарядки/разрядки.

Ответы (2)

При зарядке произойдет увеличение массы аккумулятора, хотя это увеличение будет неощутимо малым.

Я бы сделал расчет в обратном порядке, т.е. начал с полностью заряженной батареи и подсчитал, насколько она уменьшится в массе, когда вы ее разрядите. Масса уменьшается, потому что батарея работает. Е на электронах, которые проходят через него, и эта работа связана с потерей массы Δ м по знаменитому уравнению Эйнштейна:

(1) Е знак равно Δ м с 2

Мы можем сделать приблизительный расчет, используя предоставленную вами информацию:

Максимальная емкость аккумулятора смартфона: 2000 мАч

Эта емкость означает, что батарея может обеспечить ток 2 ампер в течение часа, поэтому, если напряжение батареи В он может обеспечить мощность 2 В в течение часа, поэтому полная энергия равна:

(2) Е знак равно 7200 В

Если мы подставим это в уравнение (1) и перестроим, мы получим:

Δ м знак равно 7200 В с 2

Батареи смартфона есть В ≈ 4 V и это дает нам:

Δ м ≈ 3.2 × 10 − 13 кг ≈ 0,32 нанограммы

Это приблизительно, потому что напряжение батареи не является постоянным, когда батарея разряжается, поэтому наше уравнение (2) не является точным. Однако это дает нам хорошую оценку того, насколько масса уменьшается при разрядке и снова увеличивается при перезарядке.

Привет всем школьным учителям химии. Общее мнение состоит в том, что химическая реакция не создает и не теряет массу, что, как показывают эти расчеты, неверно. Реальный ответ заключается в том, что изменение массы слишком мало, чтобы его можно было обнаружить в химической лаборатории.
@MaxW: Не только химия. Уравнение относится к энергии. Так что это также влияет на такие вещи, как пружины. Теоретически пружина набирает массу, когда вы ее сжимаете, даже если к ней не добавляются атомы.
@MaxW На всех этапах обучения изучать что-то одно означает упускать детали, чтобы урок был понятен. Когда вы впервые изучаете вычитание, оно всегда отнимает меньшее число от большего. Отрицательные числа приходят позже. Когда вы изучаете квадратные корни, это всегда положительные числа; мнимые числа появляются позже. Релятивистские массовые изменения — бесполезная деталь при изучении химии, и они только запутают студентов, когда они впервые знакомятся с предметом. Даже профессиональные химики в основном игнорируют относительность из-за крошечного эффекта.
@MaxW: Конечно, мы уже обсуждали это здесь :-) См., Например , Преобразование массы в энергию в химических/ядерных реакциях .
Просто очень маленькое предложение. V в этом ответе означает как напряжение, так и единицу измерения Вольт, это выглядит довольно запутанно, особенно для неопытного глаза. На первый взгляд кажется, что вы утверждаете, что энергия составляет 7,2 кВ. Было бы неплохо, если бы расчет был отредактирован, чтобы быть более понятным.
«Это приблизительно, потому что напряжение батареи не постоянно, когда батарея разряжается, поэтому наше уравнение (2) не является точным». Разве постоянная 2 В/час × 1 час не будет иметь тот же результат, что и 1 В/час × 2 часа, и, следовательно, такое же изменение массы, и, по аналогии, сильно изменчивая скорость разряда, которая по-прежнему изменяет заряд с 2000 мАч на 0 мАч, также имеет тот же результат. ?
@MaxW: хотя можно сказать, что экспериментальные данные для таких реакций согласуются с гипотезой нулевого изменения массы. (поскольку это согласуется с предсказаниями специальной теории относительности)
Хотя я не возражаю против анализа, в самом прямом смысле вес телефона от этого не меняется, потому что вес телефона даже не определен с точностью, необходимой для его измерения. Ваш телефон постоянно теряет атомы из-за износа и накапливает атомы из-за пыли и других загрязнений. Эти массовые изменения намного превышают 0,32 нанограммы.
@MaxW Никакой закон сохранения материи не был изменен на закон сохранения материи и энергии. Давно известно, что реакции рассеивают некоторую массу энергии.
0,32 нанограмма кажется достаточной, чтобы ее можно было обнаружить в точном эксперименте, например, сбалансировать две одинаковые батареи друг против друга, зарядить одну из них и разрядить другую. Самое сложное — заставить их быть достаточно «идентичными».
Всем, я понимаю. Я пытался быть забавным. Я просто размышляю о старшеклассниках, которые затевают со своим учителем пивоварню по поводу закона сохранения массы, что прагматически верно, учитывая точность химических экспериментов.
@zwol: знаете ли вы какие-либо опубликованные эксперименты, в которых химические реакции изменяют вес? (что я считаю правдой, но, думаю, трудно измерить)
@lalala Не знаю, я просто подумал вслух.

Ваша перезаряжаемая батарея, безусловно, зависит от электрохимической реакции, которая дает электроэнергию вашему устройству при движении в одну сторону и в другую сторону, когда вы обеспечиваете необходимое количество энергии при зарядке.

Поскольку вы только что переместили электроны в обратном направлении, масса не должна измениться.

Тогда куда делись электроны моего зарядного устройства?
Энергия — это поток электронов, а не сами электроны. Входящее количество электронов должно быть равно исходящему количеству.
@CreepyCreature, это похоже на то, как звенья велосипедной цепи передают энергию от кривошипа к заднему колесу. Энергия течет только в одном направлении, но одни и те же звенья продолжают крутиться по кругу.
Теперь я понял суть!!
Сложный вопрос имеет простой ответ!!
Увеличение массы аккумулятора моего смартфона [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 2v