Arbeit und Energie © Siemens Stiftung 2018 CC BY-SA 4.0 international

Arbeit und Energie

Bild

Übersichtsgrafik:
Energie und Arbeit sind, wie man im Bild sieht, nicht dasselbe, obwohl sie mit dem Joule dieselbe Maßeinheit besitzen.

Deutsch
Bild (58,8 kByte)
07.08.2018
Die Einheit von Arbeit und Energie ist das Joule (1 J = 1 Nm). Die drei Bilder in der Grafik zeigen, dass diese beiden Größen physikalisch nicht dasselbe sind. Die Energie ist eine Zustandsgröße, die das Maß an Arbeitsvorrat eines Systems ist (linkes Bild). Wenn das Wasser vom oberen in das untere Becken läuft, wandelt sich seine Lage- in Bewegungsenergie um. Diese Energie befähigt das Wasser, Arbeit zu leisten, z. B. an einem Wasserrad (mittleres Bild). Die Arbeit ist also eine Prozessgröße. Im rechten Bild wird der umgekehrte Prozess gezeigt: Durch Leisten von Hubarbeit wird dem Wasser Energie zugeführt.

Hinweise und Ideen:
In der Umgangssprache werden die Begriffe Arbeit und Energie oft synonym verwendet. In den Naturwissenschaften ist aber eine konsequente Einhaltung der physikalischen Begriffe erforderlich.
Veranschaulichung
Physik; Technik
Klasse 5 bis 6; Klasse 7 bis 9; Klasse 10 bis 13
Berufliche Bildung; Weiterführende Schulen
Diagramm; Energie; Größe (Mathematik/Physik)
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