Bindungsenergie

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Allgemein ist die Bindungsenergie die Energie die frei wird wenn Teilchen einen neuen Komplex bilden. Um beide wieder zu trennen muss die Bindungsenergie wieder werden.

Inhaltsverzeichnis

1 Chemische Bindungsenergie

2 Atomphysik

3 Kernphysik

4 Gravitation

Chemische Bindungsenergie

In der Chemie bezeichnet man als Bindungsenergie im allgemeinen bei der chemischen Bindung gebundene Energie .

Die Bindungsenergie kommt dadurch zustande dass Annäherung zweier Atome die jeweiligen Valenzorbitale einen bindenden und einen antibindenden Zustand Der bindende Zustand liegt energetisch unterhalb der Valenzzustände. Wenn die Valenzzustände jeweils nur ein Elektron besitzen werden die Energien dieser herabgesetzt. freiwerdende Energie ist die Bindungsenergie.

Atomphysik

In der Atomphysik bezeichnet man als Bindungsenergie die Energie die beim Einfangen eines Elektrons durch den positiven Atomkern frei wird.

Die Bindungsenergie kommt durch die elektrische zwischen Elektron und Atomkern zustande.

Kernphysik

In der Kernphysik ist die Bindungsenergie analog die Energie die frei wird sich Nukleonen zu einem Atomkern verbinden. Dies ist der einsteinschen Beziehung E = mc ² mit einem kleinen Massenverlust der gebundenen verbunden dem Massendefekt .

Die Bindungsenergie kommt durch die anziehende der starken Wechselwirkung zustande mit der sich die Nukleonen Sie wird durch die gegenseitige Coulombabstoßung der elektrisch positiv geladenen Protonen im Kern geschwächt wodurch die maximale pro Nukleon ungefähr bei Eisen erreicht wird.

Gravitation

Die gravitative Bindungsenergie ist die Energie benötigt wird um einen durch Gravitation zusammengehaltenen Körper (z.B. die Erde) in Bestandteile (d. h. in Bestandteile die selbst gut wie keine gravitative Bindungsenergie besitzen) zu und diese unendlich weit voneinander weg zu (d. h. beliebig weit voneinander weg; die ins unendliche zu bringen würde natürlich auch viel Zeit benötigen).

Nach der Newtonsche Gravitationstheorie hat ein kugelförmiger Körper konstanter Dichte Bindungsenergie

<math>

E = \mathrm{\frac{5GM^2}{3r}} </math>

wobei M die Masse des Körpers r der Radius und die Gravitationskonstante ist. Reale Körper haben im Zentrum die Eigenkompression eine größere Dichte als nahe Oberfläche; deshalb kann man sich gedanklich vorstellen das im Zentrum "überschüssige" Material zuerst näher die Oberfläche gebracht wird und zwar so eine homogene Massenverteilung entsteht. Dieser Vorgang kostet zusätzlich muss nun noch der homogene Körper werden. Deshalb haben reale Körper stets größere Bindungsenergien als homogene Kugeln.

Eine homogene Kugel mit Masse und der Erde hat eine gravitative Bindungsenergie von 2 2×10 ³² Joule die tatsächliche Bindungsenergie der Erde beträgt 2 4×10 ³² Joule.

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