Was ist die Finite-Elemente-Methode?

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Was ist die Finite-Elemente-Methode?

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Wie viele Würfel in Zuckerwürfel-Größe eines Elements überleben Menschen – Übersicht zum Periodensystem?

Wer hat das gemessen und wie wurde gemessen?

Wurde mit dieser Methode der CO2-Gehalt ab Mitte des 20. Jahrhunderts bestimmt, um die Ungenauigkeit zu prüfen?

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Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist eine numerische Technik zur Lösung von Problemen der Ingenieurwissenschaften und der mathematischen Physik. Sie wird verwendet, um komplexe Strukturen und Systeme zu analysieren, die durch Differentialgleichungen beschrieben werden. Die Methode teilt ein großes Problem in kleinere, einfachere Teile, sogenannte "Finite Elemente", auf. Diese Elemente werden dann durch ein Netz (Mesh) verbunden, und die Gleichungen werden für jedes Element gelöst. Die Ergebnisse werden kombiniert, um eine Lösung für das gesamte Problem zu erhalten. FEM wird häufig in Bereichen wie Strukturmechanik, Thermodynamik, Fluiddynamik und Elektromagnetik eingesetzt. Sie ermöglicht es Ingenieuren und Wissenschaftlern, das Verhalten von Materialien und Strukturen unter verschiedenen Bedingungen zu simulieren und zu analysieren.

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Ja, alles um uns herum besteht aus Chemie. Genauer gesagt, besteht alles aus chemischen Stoffen, also aus Atomen und Molekülen. Chemie ist die Wissenschaft, die sich mit dem Aufbau, den Eigenscha... [mehr]

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Ja, alles um uns herum besteht aus Chemie. Genauer gesagt, besteht alles aus chemischen Stoffen, also aus Atomen und Molekülen. Chemie ist die Wissenschaft, die sich mit dem Aufbau, den Eigenschaften und den Veränderungen von Stoffen beschäftigt. Egal ob Wasser, Luft, Holz, Metall, Kunststoffe oder sogar du selbst – alles besteht aus chemischen Elementen und Verbindungen. Sogar natürliche Dinge wie Obst oder Wasser sind chemische Substanzen. Der Begriff „Chemie“ wird im Alltag oft mit „künstlich“ oder „schädlich“ verwechselt, aber tatsächlich ist Chemie die Grundlage aller Materie.

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Eine naturwissenschaftliche Methode ist ein systematisches Vorgehen, um Phänomene in der Natur zu untersuchen, zu beschreiben und zu erklären. Sie basiert auf Beobachtung, dem Aufstellen von... [mehr]

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Eine naturwissenschaftliche Methode ist ein systematisches Vorgehen, um Phänomene in der Natur zu untersuchen, zu beschreiben und zu erklären. Sie basiert auf Beobachtung, dem Aufstellen von Hypothesen, Experimenten zur Überprüfung dieser Hypothesen sowie der Auswertung und Interpretation der Ergebnisse. Ziel ist es, objektive, nachvollziehbare und überprüfbare Erkenntnisse zu gewinnen. Typische Schritte sind: Beobachtung, Fragestellung, Hypothesenbildung, Experiment/Datenerhebung, Auswertung und Schlussfolgerung.

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Die Frage, wie viele zuckerwürfel-große Würfel eines Elements tödlich wären, ist spannend, aber sehr komplex. Die Toxizität (Giftigkeit) von Elementen variiert extrem st... [mehr]

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Die Frage, wie viele zuckerwürfel-große Würfel eines Elements tödlich wären, ist spannend, aber sehr komplex. Die Toxizität (Giftigkeit) von Elementen variiert extrem stark – manche sind schon in winzigen Mengen tödlich, andere sind sogar lebensnotwendig. Ein Zuckerwürfel hat etwa 4 Gramm. Die tödliche Dosis (LD50) hängt vom Element, der Verbindung, der Aufnahmeart und vom Körpergewicht ab. Im Folgenden findest du eine Übersicht für einige wichtige Elemente. Die Werte sind grobe Schätzungen für einen Erwachsenen (ca. 70 kg), sofern bekannt. **1. Wasserstoff (H):** Nicht giftig, als Gas nicht essbar. **2. Helium (He):** Nicht giftig, als Gas nicht essbar. **3. Lithium (Li):** Tödliche Dosis: ca. 5-10 g (1-2 Würfel). **4. Beryllium (Be):** Sehr giftig, tödliche Dosis: ca. 0,1 g (1/40 Würfel). **5. Bor (B):** Relativ ungiftig, tödliche Dosis: ca. 15-20 g (4-5 Würfel). **6. Kohlenstoff (C):** Nicht giftig (als Graphit oder Diamant). **7. Stickstoff (N):** Nicht giftig, als Gas nicht essbar. **8. Sauerstoff (O):** Nicht giftig, als Gas nicht essbar. **9. Fluor (F):** Elementar extrem giftig, schon wenige Milligramm tödlich. **10. Neon (Ne):** Nicht giftig, als Gas nicht essbar. **11. Natrium (Na):** Sehr reaktiv, tödliche Dosis: ca. 1-2 g (1/2 Würfel). **12. Magnesium (Mg):** Relativ ungiftig, tödliche Dosis: ca. 5-10 g (1-2 Würfel). **13. Aluminium (Al):** Relativ ungiftig, tödliche Dosis: >5 g (1+ Würfel). **14. Silicium (Si):** Ungiftig. **15. Phosphor (P):** Weißer Phosphor: tödliche Dosis ca. 0,05 g (1/80 Würfel). **16. Schwefel (S):** Ungiftig in kleinen Mengen. **17. Chlor (Cl):** Als Gas extrem giftig, als festes Element nicht essbar. **18. Argon (Ar):** Nicht giftig, als Gas nicht essbar. **19. Kalium (K):** Sehr reaktiv, tödliche Dosis: ca. 2-3 g (1 Würfel). **20. Calcium (Ca):** Relativ ungiftig, tödliche Dosis: >10 g (2+ Würfel). **21. Eisen (Fe):** Tödliche Dosis: ca. 20-60 g (5-15 Würfel). **22. Kupfer (Cu):** Tödliche Dosis: ca. 10 g (2-3 Würfel). **23. Zink (Zn):** Tödliche Dosis: ca. 10-30 g (2-7 Würfel). **24. Arsen (As):** Extrem giftig, tödliche Dosis: ca. 0,1-0,3 g (1/40-1/13 Würfel). **25. Silber (Ag):** Relativ ungiftig. **26. Quecksilber (Hg):** Elementar wenig giftig, aber als Dampf oder Salze sehr giftig, tödliche Dosis: ca. 1 g (1/4 Würfel). **27. Blei (Pb):** Giftig, tödliche Dosis: ca. 10-30 g (2-7 Würfel). **28. Gold (Au):** Ungiftig. **29. Platin (Pt):** Ungiftig. **30. Uran (U):** Giftig und radioaktiv, tödliche Dosis: ca. 0,1-0,5 g (1/40-1/8 Würfel). Das Periodensystem ist sehr umfangreich, daher ist dies nur ein Auszug der wichtigsten und bekanntesten Elemente. Viele Elemente sind als Reinstoffe nicht essbar (Gase, Edelgase) oder extrem selten. Bei vielen Schwermetallen und

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Deine Frage ist sehr allgemein formuliert. Um eine präzise Antwort geben zu können, wäre es hilfreich zu wissen, worauf du dich beziehst – zum Beispiel auf eine bestimmte Studie,... [mehr]

Accepted Answer

Deine Frage ist sehr allgemein formuliert. Um eine präzise Antwort geben zu können, wäre es hilfreich zu wissen, worauf du dich beziehst – zum Beispiel auf eine bestimmte Studie, ein Experiment, eine Messung in der Wissenschaft oder ein anderes konkretes Thema. Bitte stelle eine klarere und spezifischere Frage, damit ich dir gezielt weiterhelfen kann.

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Die Methode, mit der häufig historische CO₂-Gehalte bestimmt werden, ist die Analyse von eingeschlossenen Luftblasen in Eisbohrkernen, beispielsweise aus Grönland oder der Antarktis. Um die... [mehr]

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Die Methode, mit der häufig historische CO₂-Gehalte bestimmt werden, ist die Analyse von eingeschlossenen Luftblasen in Eisbohrkernen, beispielsweise aus Grönland oder der Antarktis. Um die Genauigkeit dieser Methode zu überprüfen, wird der CO₂-Gehalt aus Eisbohrkernen oft mit direkten atmosphärischen Messungen verglichen, die ab etwa 1958 (z.B. Mauna Loa Observatorium) verfügbar sind. Tatsächlich wurde diese Überprüfung durchgeführt: Die CO₂-Konzentrationen, die aus Eisbohrkernen für die Zeit ab Mitte des 20. Jahrhunderts bestimmt wurden, stimmen sehr gut mit den direkt gemessenen Werten überein. Das zeigt, dass die Methode zuverlässig ist und die Ungenauigkeit gering ist – typischerweise liegt sie im Bereich von wenigen ppm (parts per million). Weitere Informationen dazu findest du z.B. beim [Alfred-Wegener-Institut](https://www.awi.de/im-fokus/klimawandel/eisbohrkerne.html) oder im [Bericht des IPCC](https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/). Zusammengefasst: Ja, die Methode wurde mit den direkten Messungen ab Mitte des 20. Jahrhunderts verglichen, und die Übereinstimmung bestätigt die Zuverlässigkeit der Eisbohrkern-Analysen für die Bestimmung des historischen CO₂-Gehalts.