Erhaltungsgröße

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Einige physikalische Größen sind bedeutender als andere. Die klassische Physik arbeitet mit acht besonders wich­ti­gen Größen: Energie, Impuls, Drehimpuls, Masse, Volumen, elektrische Ladung, Entropie und Stoffmenge. Sie kommen überall in der Physik vor. Diese Größen sind deshalb so wichtig, weil sie Mengen angeben und man für sie Bilanz­gleichungen aufstellen kann.

Von ihnen nehmen Energie, Impuls, Dreh­impuls und elek­trische Ladung eine gesonderte Stellung ein, denn sie bleiben bei allen physi­ka­lischen Prozes­sen erhalten. Darum nennen wir sie Erhaltungsgrößen. Das Bilanzieren dieser Größen ist universell auf alle möglichen physikalischen Fragestellungen anwendbar und deshalb eine der fundamentalen Metho­den der Physik.

Von diesen vier ist die Energie die wichtigste, denn sie ist die übergreifende, in allen physikalischen Gebieten unverzichtbare Bilanzgröße.

Dicht dahinter folgen Impuls und Drehimpuls. Sie sind die zentralen Größen in der Mechanik. Sie quanti­fi­zie­ren die „Bewegungsmenge“ eines Körpers bei Verschie­bun­gen (Impuls) und Verdrehun­gen (Drehimpuls).

Die elektrische Ladung ist dagegen die zentrale Bilanzgröße der Elektro­dynamik und die Entropie diejenige der Thermodynamik. „Mengenartige“ Größen wie die Erhaltungsgrößen nennen wir extensive Größen. Andere Größen wie z. B. Geschwindigkeit, Temperatur, Dichte oder Druck nennen wir intensive Größen. Sie bleiben gleich, wenn wir ein Objekt halbieren.