Was ist der Unterschied zwischen Energie und Arbeit?
Und was sind deren Definitionen . Die physikalische Größe ist gemeint .
4 Antworten
Energie und Arbeit als physikalische Größen hängen sehr eng zusammen. Beide werden in derselben Einheit gemessen, z.B. Kilowattstunden (kWh), Wattstunden (Wh), Wattsekunden (Ws) oder Joule (J), wobei 1 Ws = 1 J. Auch Newtonmeter (Nm) ist eine Energieeinheit und es ist 1 Nm = 1 Ws = 1 J, wobei das nicht mit dem Drehmoment verwechselt werden darf, das auch in Nm gemessen wird. Und auch Kalorie (cal) oder Kilokalorie (kcal) ist eine Einheit für Energie.
Ich weiß nicht, was genau ein Physiker dazu sagen würde, aber meine Erklärung ist, dass Energie die Fähigkeit ist, Arbeit zu verrichten. Oder auch dass Energie gespeicherte Arbeit ist. Eine andere Formulierung wäre, dass durch Arbeit Energie von einer Form in eine andere Form gewandelt wird.
Also z.B. kann eine Batterie elektrische Energie enthalten. Die ist dann in der Batterie gespeichert. Oder Energie kann auch chemisch gespeichert sein, z.B. in Benzin. Oder in einem Körper mit einer Masse, der sich in der Höhe befindet (E = mgh). Eine Masse, die sich bewegt, besitzt Bewegungsenergie (E = ½mv²). Die gespeicherte Energie kann abgegeben werden und dabei Arbeit in der gleichen Menge verrichten. Z.B. die Batterie entlädt sich und lässt eine Lampe leuchten oder einen Motor drehen, Benzin verbrennt, reagiert chemisch und gibt seine gespeicherte Energie in Form von Wärme ab, oder der Körper fällt aus der Höhe, gibt seine potentielle Energie oder Lageenergie dabei ab und beschleunigt dabei den Körper, verrichtet also Arbeit. Umgekehrt kann ein Körper mit Bewegungsenergie nach sich oben bewegen (genauer: entgegen einer Gravitationskraft) und dadurch Lageenergie gewinnen, wobei er gleichzeitig Bewegungsenergie abgibt, also langsamer wird. Dabei geht die Energie nie verloren, sondern durch Arbeit wird Energie in eine andere Energieform umgewandelt. Z.B. elektrische Energie in Licht, chemische Energie in Wärme oder Lageenergie in Bewegung.
In dem Zusammenhang spielt auch die Leistung eine Rolle. Leistung ist Arbeit pro Zeit und hat damit die Einheit Watt (W). Es ist 1 W = 1 J/s = 1 Ws/s. Und umgekehrt ist damit Arbeit gleich Leistung mal Zeit.
Das einfachste ist die Unterscheidung nach Zustand und Prozess.
- Energie ist ein Zustand (geladener Akku, gespannte Steinschleuder)
- Arbeit ist ein Prozess (auf- oder entladen des Akkus, Steinschleuder verwandelt Feder-Energie in kinetische Energie)
Demnach ist Arbeit der Umsatz von Energie, die Umwandlung einer Energieform in eine andere. Deshalb wird auch beides in gleichen Einheiten gemessen.
Mein Physiklehrer hat gesagt "Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten"
Das sagt schon "Fähigkeit". Wenn jemand zu etwas fähig ist, dann ist es nicht zwangsläufig schon gemacht
Die Arbeit kennzeichnet immer einen Vorgang oder Prozess. Sie ist eine Prozessgröße. Die Energie dagegen charakterisiert den Zustand eines Körpers oder eines Raumbereiches.
stimmt, hilft aber meist nicht weiter. Man müsste ergänzen:
Energie ist noch nicht oder bereits verrichtete Arbeit ("gespeicherte" Arbeit).