"Er leistet gute Arbeit" sagt man, wenn jemand tüchtig
und verlässlich ist. In der Physik sind Arbeit und Leistung jedoch
zweierlei. Wenn zwei Sekretärinnen eine Seite tippen, haben sie jeweils
die gleiche Arbeit verrichtet. Diejenige, die schneller tippte, hat bei
gleicher Arbeit mehr geleistet. Leistung ist in der Physik Arbeit geteilt
durch Zeit. Physikalische Arbeit kann nur aus Energie gewonnen werden,
daher haben beide Größen dieselbe Einheit, das Joule. Wenn
man ein Joule durch eine Sekunde teilt, erhält man als Leistungseinheit
das Watt. Ein erwachsener Mensch leistet durchschnittlich 100 Watt. Auf
einem Tretrad könnte unser 100 Watt-Wohlstandsbürger nur eine
Glühbirne über einen gewissen Zeitraum am Leuchten halten. Spitzensportler
leisten 500 und mehr Watt, das entspricht schon einer elektrischen Kaffeemaschine.
Auf Stammtischen trifft man gerne "Technikexperten" an, die
genau wissen, dass dieser oder jener "Donnerbolzen" über
200 PS hat. Das PS (Pferdestärke) ist eine veraltete technische Einheit.
Ein Pferd kann, so schätzte man in grauer Vorzeit, 75 Kilogramm in
einer Sekunde einen Meter hoch heben. Diese Formel ergab als Einheit der
Leistung die Pferdestärke. Diese entspricht etwa 740 Watt oder 0,74
Kilowatt. Ein 200 PS-Auto entwickelt also 148 Kilowatt (Kilo = Tausend).
Dies bedeutet, dass der "Donnerbolzen" pro Sekunde 148.000 Joule
an Energie umsetzt. Das ist allerdings nichts gegen die 50 Megawatt (Mega
= Million), die einen Kampfjet wie eine Rakete hochsteigen lassen. Am
oberen Ende der Leistungsproduzenten stehen Atomkraftwerke mit 1 bis 5
Gigawatt (Giga = Milliarde).
James Watt (1736-1819) war ein schottischer Maschinenbauer. Schon früh
interessierte er sich auch für die Dampfmaschine. Erste Ausführungen
dieser Maschine bauten die englischen Ingenieure Thomas Savery und Thomas
Newcomen. Die simplen Ur-Dampfmaschinen pumpten Wasser aus Bergwerken.
Watt vertiefte sich in die Funktionsweise der Maschinen und bestimmte
zunächst die Wechselwirkungen von Druck, Volumen, Dichte und Temperatur
des Wasserdampfes. Watt stellte fest, dass die frühen Konstruktionen
enorme Energieverluste aufwiesen. Als erstes Ergebnis seiner Arbeiten
entstand daraufhin ein Entwurf für eine Dampfmaschine mit getrennten
Kondensierungskammern, um Energieverluste zu reduzieren.
James Watt hat die Dampfmaschine nicht erfunden, wie oft fälschlich
behautet wird, sondern technisch bedeutend verbessert und damit das Industriezeitalter
begründet.
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