Mal so richtig Dampf ablassen …

… das konnte man zuletzt in Physik. Da stand das Thema „Energie, Arbeit und Leistung“ in den Klassen 5c, 5d und 7m auf dem Programm. Jeder kennt diese Begriffe, verwendet sie, aber was ist der genaue Unterschied zwischen ihnen, was verbindet die drei Größen miteinander? Das wurde zunächst im Unterricht besprochen und durch Beispiele veranschaulicht.

Energie ist die Fähigkeit, Arbeit leisten zu können, also z. B. das morgendliche Frühstück, das für Energiereserven sorgt und somit die Voraussetzung dafür ist, dass man den Arbeits-, sprich Schultag, gut bewältigt. Man spricht in diesem Zusammenhang bei der Energie auch von einer sogenannten Zustandsgröße.

Demgegenüber ist Arbeit eine Prozessgröße, also eine Größe, die einen Vorgang beschreibt und keinen Zustand. Arbeit tritt immer dann auf, wenn Energie von einer Form in eine andere Form überführt wird, also wenn z. B. Nahrung über biochemische Prozesse (Stoffwechsel) in Körperwärme, Muskelanspannung, Bewegung etc. überführt wird.

Und was ist Leistung? Leistung berücksichtigt, in welcher Zeit eine gewisse Arbeit verrichtet wird. Sie kann damit auch als Arbeitsgeschwindigkeit aufgefasst werden. Hausaufgaben, für die man nur die halbe Zeit benötigt, bedeuten im physikalischen Sinne doppelte Leistung. „Hmm ... Aber der Lehrer sieht doch gar nicht, in welcher Zeit ich meine Hausaufgaben mache. Und er bewertet doch meine Leistung und nicht meine Arbeit, oder?“ Gut beobachtet. Es zeigt, dass der Begriff Leistung nicht nur eine rein quantitative Größe ist, sondern in unserem Sprachgebrauch auch als Ausdruck eines qualitativ hochwertigen Ergebnisses verankert ist.

Das soll einer verstehen ... Aber nun bitte zurück zum Thema. Für James Watt, der sich Ende des 18. Jhd. intensiv mit Dampfmaschinen beschäftigte, war Leistung von größter Bedeutung. Er entwickelte die damals im Kommen begriffenen Dampfmaschinen weiter, perfektionierte sie und – um ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis zu stellen – verglich sie mit der von Pferden. Auf ihn geht die Einheit Pferdestärke zurück. Und dass bei dieser Arbeit nicht nur viel Dampf entstand, sondern eine technologische Meisterleistung vollbracht wurde, die auch heute noch viele in ihren Bann zieht, soll folgendes Video zeigen ...

https://1drv.ms/v/s!AnaLPULJGWTOmWyfabM9GPQFeIau?e=ScipU9

Prof. Winfried Brüser