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.