2. Das Gesetz von der Erhaltung der Energie. „Erster Hauptsatz.“

Die überaus wichtige Tatsache, daß die verschiedenen Energieformen

ineinander verwandelbar sind, findet bekanntlich ihren Ausdruck in dem

von ~Robert Mayer~ 1842 zuerst ausgesprochenen und von ~Helmholtz~

1847 selbständig eingehender begründeten +Gesetz von der Erhaltung der

Energie+, das für unsere ganze moderne Naturauffassung grundlegend

geworden ist, und dessen Erkenntnis wohl die größte Tragweite gewonnen

hat, die je eine Erkenntnis hatte.

+Das Gesetz von der Erhaltung der Energie+ beherrscht alles Geschehen

in der Natur, es bildet den „+ersten Hauptsatz+“ der Energetik. Wie

wir bereits früher sahen, besagt es, daß nirgends in der Welt Energie

entsteht oder verschwindet, daß die Summe von Energie in der ganzen

Welt eine konstante ist, ebenso wie das Gesetz von der Erhaltung des

Stoffes die gleiche Konstanz von der Menge des Stoffes aussagt, denn

wir dürfen nicht vergessen, daß die stoffliche und die energetische

Betrachtungsweise eines Vorganges oder Zustandes eben nur verschiedene

Betrachtungsweisen des gleichen Vorganges oder Zustandes sind, die

wir nur unterscheiden nach den Mitteln, mit denen wir denselben

untersuchen. Wo uns eine gewisse Menge von Energie zu verschwinden oder

zu entstehen scheint, da geht sie in Wirklichkeit nur in eine andere

Form oder Modifikation über. Das oben angeführte Beispiel vom fallenden

Stein zeigt uns sehr anschaulich diese Umwandlung. Um den Stein auf den

Turm zu heben, ist eine ganz bestimmte Menge von kinetischer Energie

notwendig, um so mehr, je höher der Stein gehoben wird. Diese selbe

Menge von Energie steckt in dem Stein als potentielle Energie, solange

er in der betreffenden Höhe liegt, sie geht aber sofort wieder in die

aktuelle Energie der Bewegung und der Wärme über, sobald der Stein

fällt, und zwar wird beim Fall sukzessive je tiefer der Stein sinkt,

um so mehr potentielle Energie in aktuelle verwandelt, bis der Stein

zu Boden gefallen ist. Dann hat ihn die ganze Energie, die ihm beim

Heben vom Erdboden zugeführt wurde, wieder verlassen. Oder um noch

ein anderes Beispiel zu nennen: Leiten wir durch ein Gefäß mit Wasser

einen elektrischen Strom, so scheint die elektrische Energie verloren

zu gehen. Sie verschwindet aber in Wirklichkeit nicht, denn wir sehen,

daß die Moleküle des Wassers in ihre Wasserstoff- und Sauerstoffatome

zerlegt werden, die sich in ihrem gasförmigen Zustande an den beiden

Polen der elektrischen Leitungsdrähte ansammeln und daß dabei

gleichzeitig Wärme entsteht. Der elektrische Strom hat also eine Arbeit

geleistet, indem er die Atome des Wassermoleküls voneinander getrennt

und außerdem Wärme geliefert hat. Die frei gewordenen Wasserstoff- und

Sauerstoffatome haben aber chemische Affinität zueinander, es ist also

bei dem Experiment nur die aktuelle Energie des elektrischen Stromes

verwandelt worden in die potentielle Energie der chemischen Affinität

und in Wärme.

Allgemeine Physiologie · 第 160 / 283 题