Ph 11

Geschichte

Geschichtliches zum Energiebegriff

Den Begriff "Energie" gibt es erst seit etwa 1850, er wurde von Kelvin vorgeschlagen, da bis zu dieser Zeit die kinetische Energie als "lebendige Kraft", die potentielle Energie als "Fallkraft" oder "Spannkraft" bezeichnet wurde. Um eine saubere Unterscheidung zur newtonschen Kraft herzustellen, machte Kelvin diesen Vorschlag.
Noch heute wird bei manchen Begriffen "Kraft" und "Energie" gleichgesetzt: Kraftwerk; Kraftstoff usw.

Es wurde bereits im 18. Jahrhundert vermutet, dass es so etwas wie den Energieerhaltungssatz gibt. Schon Leonardo da Vinci stellte um 1500 fest, dass alle Pläne ein Perpetuum mobile (Gerät, welches Energie aus dem Nichts erzeugt) zu bauen zum Scheitern verurteilt wären. Ab 1775 lehnte die französische Akademie der Wissenschaften Entwürfe für ein Perpetuum mobile mit der Begründung ab: "Diese Art Forschung hat mehr als eine Familie zugrunde gerichtet, und in vielen Fällen haben Techniker, die Großes hätten leisten können, ihr Geld, ihre Zeit und ihren Geist darauf verschwendet." Heute weiß man, dass ein Perpetuum mobile ein Widerspruch zum Energiesatz wäre.

Erst Mitte des 19. Jahrhunderts wurde aber der Energiesatz explizit formuliert. Als erster schrieb der deutsche Arzt und Naturphilosoph Robert Mayer (1818-1889): "Fallkraft, Bewegung, Wärme, Licht, Elektrizität . . . sind ein- und dasselbe Objekt in verschiedenen Erscheinungsformen." Mayer war in der Physik ein Außenseiter und wurde zunächst wenig beachtet. Aber auch der namhafte deutsche Physiker Hermann von Helmholtz (1821-1894) formulierte in seinem Buch "Erhaltung der Kraft" den Energiesatz, die Zeit war reif.

H. von Helmholtz

R. Mayer

Der englische Bierbrauer Prescott Joule (1818-1889), der von vornherein vom Energiesatz überzeugt war (er wollte nicht annehmen, dass die Arbeit, die beim Anheben eines Bierfasses verrichtet wird, beim Herunterfallen vollständig vernichtet wird) ging experimentell an die Sache heran. In seiner berühmten Apparatur, bei der sinkende Gewichtsstücke die Schaufellräder in einem wassergefüllten Kessel drehten und dabei das Wasser erwärmten, konnte er die Erhaltung der Energie demonstrieren.