Begriffe "Energie" und "Arbeit"

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Torsionswinkel

Beiträge: 66

Registrierungsdatum: 21. Februar 2014

Freitag, 21. Februar 2014, 17:27

Begriffe "Energie" und "Arbeit"

Ehrlich gesagt gab es für mich kaum Begriffe die verwirrender waren als die beiden genannten. Da ich auch schon in diversen Foren gelesen habe, dass die Lehrbuch-Definition nicht immer korrekt sind respektive irreführend sind wollte ich nochmal nachfragen: Was versteht man unter "Energie" (bzw. Wärme) und der "Arbeit"? Oder sollte man gar nicht erst versuchen anschauliche Beispiele zu finden?

Die Definitionen verwirren mich nur, da Energie die Fähigkeit sein soll Arbeit zu verrichten und Arbeit die Energie sein soll, die man einem Körper (mechanisch) zuführt.

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Friedrich Karl Schmidt

Beiträge: 1 468

Registrierungsdatum: 8. März 2013

Montag, 3. März 2014, 19:01

Zitat von »Torsionswinkel«

Was versteht man unter "Energie" (bzw. Wärme) und der "Arbeit"? Oder sollte man gar nicht erst versuchen anschauliche Beispiele zu finden?

Die Definitionen verwirren mich nur, da Energie die Fähigkeit sein soll Arbeit zu verrichten und Arbeit die Energie sein soll, die man einem Körper (mechanisch) zuführt.

Was Energie wirklich "ist", weiß man nicht. Wie andere Basisgrößen ist auch die Energie nur in der Weise "definiert" , dass man weiß, was man mit ihrer Hilfe auf welche Weise zu beschreiben versucht . Wobei auch schon der Begriff Basisgröße problematisch ist, weil man in der Regel eine Wahl hat, welche Größen man als Basisgrößen und welche man als abgeleitete Größen betrachten möchte.
Auf des Suche nach einer diesbezüglichen Alternative zur Energie fällt mir nur die Masse ein. Was aber voraussetzt, dass \[ \ E \ = \ m \ c^2 \ \] allgemein gültig ist. Leider aber ist die Meinung darüber nicht einhellig. Ein Gegenargument ergibt sich daraus, dass Energie der Form \[ \ E \ = \ p \ c \ \] anscheinend keine gravitative Wirkung hat, die Masse - Energieäquivalenz also möglicher Weise nur für die Ruhemasse gilt

In der Mechanik kennt man zwei Existenzformen der Energie : Kinetische Energie und potenzielle Energie . Deren Summe bei reibungsfreien Vorgängen erhalten bleibt. Die über dW = F dS definierte Arbeit, kann man in Analogie zur Thermodynamik als "Austauschform" sehen, die aber im Gegensatz zu den Austauschformen der Thermodynamik Zustandsgrößen sind. Dies jedenfalls im nicht relativistischen Bereich, weil hier diese Zerlegung möglich ist : \[ dE \ = \ dE_{pot} \ + \ dE_{kin} \] \[ dE \ = \ dW_{Verschiebung)} \ + \ dW _{Beschleunigung}\]\[ \ \ \ \ anders \ geschrieben \ \ : \ \ dE \ = \ dE(r) \ + \ dE(v)\]

Im Bereich der Thermodynamik hat der Begriff "Arbeit" eine weitergehende Bedeutung . Unter dem Begriff "Arbeit" subsumieren sich gemäß \[ dU \ = \ \delta Q \ + \ \delta W \]alle Austauschformen der Energie , die nicht als Wärme sind. Womit sich das Problem auf die Frage reduziert, was man unter der Wärme Q zu verstehen hat. Eine Frage, die allein schon deshalb nicht allgemein richtig beantwortet werden kann, weil es dazu eine Mehrzahl von nicht kompatiblen Definitionen gibt.

Mehr zum Thema "Arbeit und Wärme " hier
http://treffpunkt-naturwissenschaft.com/…ad&threadID=170

Gruß FKS