Interessantes zu Theoretischer Physik


Verursacher und Lenker von Energie-Verschiebungen

Energie (= Arbeitsfähigkeit) ist in der Natur eine universelle Größe, die einem Erhaltungssatz genügt. Wir kennen sie nur als abstraktes Konzept, das sich aber dennoch in erstaunlich vielen unterschiedlichen Formen bemerkbar machen kann:

Jede dieser Formen — so erklärt Josef Tomiska ( Uni Wien, 2008, S. 22-29 ) ist beschrieben und charakterisiert durch eine Gleichung der Form


Δ( Energie ) = ( Verursacher ) * Δ( Lenker )


worin

  • Verursacher eine "intensive" (= mengenunabhängige Feldgröße) und
  • Lenker eine "extensive" (= srömungs- und transportfähige) Größe zu sein hat.


Sämtliche Naturerscheinungen werden in moderner Physik so beschrieben, dass Energie erhalten bleibt.

Sie ist deswegen unzerstörbarer als jeder andere Stoff, da ja sogar Elementarteilchen beim Auftrall auf ihr Antiteilchen nicht nicht einfach spurlos verschwinden, sondern zu Energie verstrahlen: der sie darstel­lenden Energie also nur andere Form geben.

Als Ordnungsprinzip für sämtliche im Universum ablaufenden Prozesse kann deswegen gut deren Energiebilanz dienen.

Insbesondere gilt:

  • Energie ist strömungsfähig (= transportierbar).
  • Sie ist an nichts gebunden und geometrisch nicht lokalisierbar.
  • Energietransport ist stets an eine andere strömungsfähige physikalische Größe gebunden (die als "Lenker" des Transports auftritt).
  • Die lenkende Größe muss neben Start und Ziel auch die Menge der transportierten Energie beschreiben.



Beispiel: Verursacher für Wärmestrom ist die Feldgröße "Temperatur", Zugeordnete Lenkungsgröße ist das Phänom "Entropie".


Als besonders wichtige Formen transportierter Energie nannte Tomiska (schon 2001) z.B. folgende:


Δ( Energie )
 
Verursacher
 
Δ( Lenker )
 
Bewegungsenergie Geschwindigkeit Impuls
Rotationsenergie Winkelgeschwindigkeit Drehimpuls
Verschiebungsenergie Kraft Position
Kompressionsenergie Druck Volumen
Grenzflächenenergie Grenzflächenspannung Fläche
Wärme Temperatur Entropie
Chemische Energie Chemisches Potenzial Teilchenzahl
Elektrische Energie Elektrisches Potenzial Elektrische Ladung
Magnetische Energie Magnetisches Potenzial Elektrische Stromdichte
Polaritationsenergie Dielektrische Suszeptibilität Elektrisches Dipolmoment
Elektrochemische Energie   Elektrochemisches Potential   Teilchenzahl


Wissenswertes zu "Tomiska, Lenker, Verursacher, Formen transportierter Energie" zusammengestellt durch Gebhard Greiter.
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