Arbeit gleich Energie?
Arbeit darf man ja nicht mit Energie gleichsetzen, obwohl es z.T. dieselbe Einheit (N*m) hat. Wieso entsprechen dann die roten Formeln den entsprechenden Energien mgh und 1/2 dx^2, obwohl man es irgendwie nicht gleichsetzen darf?
4 Antworten
Man darf sie als gleich betrachten, aber der Physiker oder der Thermodynamiker rümpft dann die Nase.
Ich sage immer: Der Unterschied ist vor allem begrifflicher Art:
- Arbeit ist ein Prozess. Nämlich ein Umsetzen von Energie von der einen Form in eine andere (z.B. Entladen einer Batterie, Verbrennen von Brennstoff, das Runterrollenlassen eines Steins am Hügel).
- Energie ist ein Zustand (z.B. ein geladener Akku, ein liegender Stein auf einem Hügel, eine aufgezogene mechanische Uhr). Es bestet das Potential, damit Arbeit zu verrichten.
Und so werden denn auch Zustände und Prozesse entsprechend beschrieben.
- Wenn z.B. ein Elektromotor läuft, dann wird hier elektrische Energie umgesetzt und dabei mechanische Arbeit verrichtet. Man kann aber auch sagen, elektrische Energie werde in kinetische Energie umgewandelt.
- Wenn jemand von elektrischer Arbeit spricht, dann stelle ich mir eher ein Elektron vor, dass gegen die Kraft eines elektrischen Feldes bewegt werden soll
(Das einzig wirklich Verwirrende finde ich, dass auch das Drehmoment nochmal die gleiche Einheit hat, Nm, NewtonMeter.)
Den Unterschied zwischen Arbeit und Energie erklären recht gut die Seiten
Arbeit ist eine Energiedifferenz, das ist auch genau das, was durch die Integration der Kraft nach dem Weg herauskommt.
Arbeit darf man ja nicht mit Energie gleichsetzen
Wer sagt das? Aber egal, derjenige, der das behauptet, irrt. "Energie" ist zunächst mal ein ganz allgemeiner Begriff, den erstaunlicherweise niemand genau definieren oder erklären kann, auch wenn viele so tun als ob.
Mehr dazu habe ich hier geschrieben:
Damit man mit dem Begriff Energie überhaupt sinnvoll arbeiten kann, wird er in verschiedene Unterkategorien aufgeteilt wie z.B. thermische und mechanische Energieformen.
Arbeit ist nichts anderes als eine von mehreren mechanischen Energieformen. In deinen Beispielen oben findet lediglich eine Energieumwandlung statt. Die mechanische Energie Arbeit wird entweder in potenzielle Energie umgewandelt, wobei sowohl die Lageenbergie als auch die Spannenergie wiederum Unterformen von potenzieller Energie sind.
Da immer und überall der 1. Hauptsatz der Thermodynamik (Energieerhaltungssatz) gilt, können jeweils die Energie, wenn sie vollständog ineinander umgewandelt wurde, gleichgesetzt werden.
Ahh, danke!