Wann kann man Energie und Arbeit gleichsetzen?
7 Antworten
Im allgemeinen gar nicht auch wenn sie die selbe Einheit haben.
Energie ist eine Größe des Systems und Arbeit ist hald die Änderung der Energie.
Sofern man die Energie vorher als 0 definiert und dann Arbeit verrichtet ist die neue Energie vom Zahlenwert her gleich der Einheit, aber es hat trotzdem eine andere Bedeutung wenn mans genau nimmt.
Manchmal die Energie die ein Körper besitzt ist gleich die Arbeit die an ihm verrichtet wurde. Zum Beispiel wenn ein Körper mit Masse m eine Höhe h hochgezogen wird dann ist die Arbeit die an ihm verrichtet wird W=m*g*h die Energie die der Körper am Ende besitzt ist auch E=mgh wenn der Körper am Anfang keine Energie besitzt
Bzw die Arbeit ist die Änderung der Energie eines Körpers W=E2-E1 wenn E2 die Energie des Körpers nach der Arbeit und E1 vor der Arbeit ist
"Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten". Arbeit ist somit die Energie, die umgewandelt wird. Und auch diese Energie kann man nutzen. Insofern kann man das durchaus gleichsetzen. Es ist dasselbe aus unterschiedlichen Perspektiven.
Das kann man besser an einem Beispiel erklären:
Wird ein Körper angehoben, so wird Hubarbeit verrichtet.
Der Körper, beispielsweise am Boden, hat eine kleine potentielle Energie, da
E(pot) = m * g * h.
Wenn h (die Höhe) gering ist, dann ist auch E(pot) gering.
Nun wird der Körper gehoben. Daraus resultiert eine größere potentielle Energie, da h größer wird.
Die Hubarbeit ist nun die Differenz aus der beiden Energien. Das heißt: End-Energie minus Anfangs-Energie.
W = (m * g * h(Ende)) - (m * g * h(Anfang))
Die Einheiten von Arbeit und Energie können gleichgesetzt werden.
Das heißt: 1J(Joule) = 1 Nm(Newtonmeter)
eigendlich nur in der theorie. denn selbst wenn der aufzug, der, ausgelegt für bis zu 9 fahrgäste mit drei fahrgästen an board perfekt ausbalanciert ist, d.h. das gegengewicht genau der masse der kabine plus der drei fahrgäste entspricht, haben wir
- mechanische reibung an den lagern des motors, im getriebe, an der umlenkrolle
- eisen und kupferverluste im motor
- elektrische verlustleistung in der verkabelung
- verluste am antriebsregler (frequenzumrichter)
das bedeutet, es wurde mehr energie in die passagiere gesteckt, als sie thhereotisch abgeben könnten, wenn man sie wieder herunter fallen lassen würde oder der gleichen.
lg, anna