Um ein einheitliches Maß für die Messung irgendwelcher Energiemenge
zu gewinnen, hat die Physik im Anschluß an +Joule+s Untersuchungen
über das Verhältnis von Wärme zu mechanischer Energie eine gewisse
Wärmemenge als „Wärmeeinheit“ oder „Kalorie“ gewählt. Eine Kalorie
ist diejenige Wärmemenge, welche notwendig ist, um ein Kilogramm
Wasser von 0° auf 1° C zu erwärmen. Es ist indessen zweckmäßig,
wenn man von Kalorien spricht, besonders hinzuzusetzen, ob es sich
um solche „großen“ d. h. „+Kilogrammkalorien+“ handelt, oder um
sogenannte „kleine“, d. h. „+Grammkalorien+“, die diejenige Wärmemenge
repräsentieren, die nötig ist, um 1 +Gramm+ Wasser von 0° auf 1° C
zu erwärmen. Man wählte mit gutem Grunde die Wärme als diejenige
Energieform, welche die Maßeinheit für alle anderen abgibt, denn die
Wärme nimmt den anderen Energieformen gegenüber eine eigentümliche
Stellung ein, insofern alle anderen Energieformen vollkommen in
Wärme umgewandelt werden können, während es nicht gelingt, sämtliche
Energieformen in jede beliebige andere Energieform vollkommen
überzuführen. Die z. B. bei der Ueberführung von Wärme in mechanische
Energie umwandelbare Energiemenge, die sogenannte „+freie Energie+“,
ist immer nur ein Bruchteil der Gesamtenergie, und das gleiche gilt von
der Ueberführung anderer Energieformen ineinander, wenn sie nicht in
Wärme allein umgesetzt werden. Wenn wir daher irgendeine Menge einer
beliebigen Energieform, etwa mechanischer oder chemischer Energie,
zahlenmäßig ausdrücken wollen, so drücken wir sie im „+Wärmemaß+“ aus
und geben die Anzahl der ihr äquivalenten Kalorien an. So entspricht
z. B. eine Kilogrammkalorie in die Energieform mechanischer Arbeit
umgerechnet einer Energiemenge, welche nötig ist, um ein Gewicht
von 424 kg einen Meter hoch zu heben; man sagt: das „+mechanische
Aequivalent+“ einer großen Kalorie ist 424 „+Kilogrammmeter+“,
und umgekehrt: eine große Kalorie ist das „+Wärmeäquivalent+“ von
424 Kilogrammetern. Auf dieselbe Weise kann man auch alle übrigen
Energieformen ihrer Menge nach in Wärmeäquivalenten ausdrücken. Die
Kalorie ist die Maßeinheit für alle Energie.
B. Die Einfuhr von Energie in den Organismus.
Das Leben ist oft mit dem Feuer verglichen worden, eine Vorstellung,
die schon in den ältesten mythologischen Naturauffassungen der Völker
eine Rolle spielt und in der Philosophie des ~Heraklit~ bekanntlich
zum ersten Male eine festere Form angenommen hat. Der Vergleich ist in
vielen Punkten zutreffend. Wenn wir ihn weiter ausspinnen, dann ist
unser Organismus die brennende Kohle, die sich fortwährend verzehrt,
unser Atem das Verbrennungsgas, unsere Nahrung frisch aufgelegtes
Brennmaterial, welches das alte immer wieder ersetzt. Wie der
brennende Kohlenhaufen ein System vorstellt, in dem ein fortwährender
Energieumsatz stattfindet dadurch, daß mit dem Brennmaterial
potentielle Energie eingeführt und in die nach außen hin aktuellen
Energieformen der Wärme, und bei geeigneter Verwendung, wie z. B.
in der Dampfmaschine, der mechanischen Arbeit, umgesetzt wird, so
ist auch der Organismus ein materielles System, in dem ein gleicher
Energieumsatz fortdauernd stattfindet. Wie durch Aufschütten neuer
Kohlen auf den Kohlenhaufen die Energie in potentieller Form zugeführt
wird, so ist auch wenigstens im tierischen Organismus der weitaus
größte Teil aller zugeführten Energie potentielle chemische Energie.
Daher kommt es, daß die +Einfuhr+ von Energie eine bedeutend weniger
in die Augen fallende Lebensäußerung ist, als die in ausgiebigen
Bewegungen und anderen augenfälligen Leistungen sich äußernde
+Produktion+ von aktueller Energie, die aus dem Umsatz der eingeführten
potentiellen Energie hervorgeht.