(Originalbuchseite
444)
V
ÜBER ENERGIE
Im folgenden gebe ich einige Beispiele für die verschiedenen
Erscheinungsformen von Energie und die Energiewerte, die sie darstellen.
Während man gewöhnlich die einzelnen Energiearten in ver- schiedenen
Maßen mißt - die jedoch alle ineinander umrechenbar sind -,
ist hier jeder Wert auf die dem CGS-System (Zentimeter-Gramm-Sekunden-System),
entsprechende Maßeinheit Erg bezogen. Das gibt eine bessere
Übersicht über die Phänomene und ihr Ausmaß.1
1 Ruhmassenenergie: Alle Materie ist eine Erscheinungsform
von Energie. Jedes Kilo beliebiger Materie, also 1 Kilo
Heu,
1 Kilo Diamanten, 1 Kilo Sauerstoff oder 1 Kilo Schallplatten,
repräsentiert den gleichen Ruhmassen-Energiewert,
nämlich 9. 1023
erg
-
Ein Mensch von 80 kg . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 7,2. 1025
erg
-
Der Planet Erde
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,4.
1048 erg
2. Kinetische Energie: Diese hat jeder Körper,
der sich (rela-
tiv zu einem anderen) bewegt.
-
Kinetische Energie einer Pistolenkugel mit der Masse
3 Gramm und der Geschwindigkeit von 250 Meter pro
Sekunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 9,4. 108
erg
-
Kinetische Energie eines 80 kg schweren Menschen, der
mit 18 Stundenkilometer Geschwindigkeit läuft
. . . . . . . . . . . . 2 . 1010
erg
-
Kinetische Energie des Planeten Erde innerhalb des Son-
nensystems (Umlaufgeschwindigkeit um die Sonne 30
Kilometer pro Sekunde) . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2,7 . 1040
erg
3. Gravitationsenergie (Massenanziehung): Diese ist
im Ver-
hältnis zu anderen Energieformen gering.
-
Gegenseitige Massenanziehung zweier Neutronen in
einem Atomkern . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . ca. 6. 10-43
erg
(Originalbuchseite 445)
-
Gegenseitige Massenanziehung der Teilchen, aus denen
der Mensch aufgebaut ist, insgesamt . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . ca. 1 erg
-
Massenanziehung zwischen Erde und Sonne . . . . . .
. . . . . . 5,3. 1040
erg
4. Elektromagnetische Energie: Unter dieser Rubrik
faßt die
moderne Physik (auf Grund der Quantentheorie) eine Viel-
zahl von Kräften zusammen: die elektromagnetischen
Wel-
len (von den Radiowellen über das sichtbare Licht
bis zur
g -Strahlung); die Elektrizität;
alle chemischen Energien,
Deformationskräfte, Oberflächenspannungen,
Van-der-
Waalsschen Kräfte usw.
-
Bindungsenergie des Elektrons an den Atomkern im
Wasserstoffatom (er besteht bloß aus einem Proton)
. . . . . . 2,2 . 10-11
erg
-
Chemischer Energiegehalt von 1 kg Kohle (Heizwert)
. . . . ca. 3 . 1014
erg
-
Grundumsatz des Menschen (Speicherung von zirka
1000 Kcal chemischer Energie in ATP-Molekülen und
deren Abbau in ADP-Molekülen . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 4,2 . 1013
erg
-
Oberflächenspannung des Bodensees . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 4 . 1014
erg
-
Sonneneinstrahlung je Minute auf die beleuchtete Seite
der Erde . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . 1026
erg
-
Jahresproduktion an elektrischer Energie auf der ganzen
Erde im Jahre 1965 . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . ca. 1,2 . 1026
erg
5. Kernenergie: Dies ist die Bindungsenergie
der Nukleonen
(Protonen und Neutronen) innerhalb eines Atomkerns.
-
Mittlere Bindungsenergie eines Nukleons . . . . . . . . .
. . . ca. 1,3 . 10-5
erg
-
Energiemenge, die bei der Explosion der über Hiroshima
abgeworfenen Atombombe frei wurde . . . . . . .
. . . . . . . . . 8,8 . 1020
erg
-
Energie der Wasserstoffbombe, die nicht aus einer Spal-
tung, sondern aus der Schaffung eines neuen Elementes
(Fusion) und dem damit verbundenen "Massendefekt"
ihre Energie bezieht2:
Fusion von 1 kg Wasserstoff zu
Helium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 6,7.1021 erg
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Anmerkungen:
1 Für
die Ausarbeitung dieser Werte danke ich Herrn Dr. Gerhard Ecker vom Institut
für Theoretische Physik in Wien.
2 Solche
Fusionen sind der Hauptenergielieferant der Sterne und auch der Sonne.