Arbeit Leistung Energie Kraft Druck

Arbeit Leistung Energie Kraft Im Sprachgebrauch werden oft verschiedene Begriffe durcheinander gebracht. Man kauft z.B. Ware in kp (Kilopond) ein, denn man misst die Gewichtskraft, meint aber die Masse m in kg (Kilogramm). Die Kraft misst man allgemein in N (Newton). Für Kraft setzt man in der Regel F. 1 kg wiegt aber 1 kp, denn die Erdbeschleunigung g ist ca. 10 m/s² und 1 kp = 10 N 1 N = 1 kgm/s² Einheiten m [kg], [m], [s] Also die Masse (m) 1 kg bewirkt in unserer Hand eine Kraft F = 10 N, die nach unten drückt. Eine Tafel Schokolade (100 g) halten wir mit unserer Hand mit der Kraft von 1 N. Kompliziert ist die Verwendung von Druckeinheiten. Den Luftdruck gibt man an in bar oder hPa (Hektopascal) und meint damit den Luftdruck auf 1 m². Das entspricht in etwa 760 mm Quecksilbersäule oder 760 Torr (früher verwendete Einheiten). 1 at (Atmosphäre, auch atü) entspricht 1 bar oder 1000 hPa. Luftdruckangaben am Boden liegen daher in der Größenordnung von 1000 hPa oder 10³ mbar (Millibar) pro m². Die Größen mbar und hPa sind also zahlenmäßig identisch. Die früher verwendeten technischen Einheiten at oder atü werden heute nicht mehr verwendet. Auch die Druckeinheit Torr wird nicht mehr verwendet. 760 Torr (die Höhe der Quecksilbersäule von 760 mm) entsprechen etwa 1000 hPa. Da in unserem Körper der gleiche Druck wirkt, werden unsere Organe nicht zusammen gequetscht. Im Vakuum des Weltraums würden wir platzen wie ein Luftballon und die Körperflüssigkeiten würden ausgasen als würden sie kochen. Das Wasser kocht auf der Erde bei 100 °C, weil dann der Wasserdampfdruck den Luftdruck überwindet. Der normale Luftdruck liegt also bei uns am Erdboden bei etwa 1000 mbar oder 1000 hPa. Gespeicherte oder aufgewendete Energie kann in andere Energieformen und Arbeit umgewandelt werden. Um eine Arbeit zu verrichten muss eine entsprechende Menge Energie aufgewendet werden. Man spricht auch davon dass Arbeitsleistung oder Energieleistung erbracht wurde. Hier vermengt man aber zwei Begriffe unzulässiger Weise miteinander. Arbeit und Energie haben also dieselbe Dimension, dieselbe oder äquivalente Einheit. Mithilfe von Umrechnungsfaktoren kann man die Einheiten umrechnen. Genau genommen entspricht einer Energieänderung eines Systems der abgegebenen oder zugeführten Arbeit oder der in eine andere Energieform umgewandelten Energie. Man kann sich das so leicht merken: Für eine zu verrichtenden Arbeit (z.B. Hubarbeit) muss ein bestimmtes Paket Energie aufgebracht werden oder die Arbeit hat eine bestimmte Menge Energie verzehrt. Man sieht daraus schon, dass Energie und Arbeit zwei äquivalente Begriffe sind, die also in äquivalenten Einheiten angegeben werden können. Ist aber die Energieform Wärme an einem energetischen Prozess beteiligt, so ist dieser nicht reversibel also nicht ohne Energieverlust umkehrbar. 1

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