Wir wissen jetzt, dass zwischen Arbeit und Energie unterschieden wird, obwohl sie aus historischen Gründen in der gleichen Einheit gemessen werden: in Joule.

Und Vorsicht: Einige Begriffe sollten nicht mit Energie bzw. Arbeit verwechselt werden. Dazu gehört die Leistung. Die Leistung misst, wie viel Arbeit pro Zeit verrichtet wird.

Auch die Kraft ist etwas anderes als Energie und Arbeit, sie hängt aber folgendermaßen damit zusammen: Die Kraft drückt zum Beispiel aus, wie stark ein Gegenstand beschleunigt oder eine Feder zusammengepresst wird, und wird in Newton (N) gemessen. Wirkt eine Kraft entlang einer Wegstrecke, so wird Arbeit verrichtet. Die Energie des Systems steigt.

Ein Beispiel gefällig? Drückt man eine Feder mit einer Kraft um eine bestimmte Wegstrecke zusammen, so leistet man Arbeit. Diese Arbeit wird der Feder zugeführt. Hinterher steckt also mehr Energie in der Feder, die sogenannte Spannenergie.

Arbeit und Energie werden in der gleichen Einheit gemessen. Genau genommen sind Physikerinnen und Physiker hier etwas ungenau. Das Maß für Arbeit ist in Wirklichkeit ein Energie-Unterschied, während die Energie in absoluten Werten gemessen wird.

Das wird durch folgendes Spiel vielleicht klarer. Wie viel Arbeit bedeutet es, einen Koffer hoch zu heben? Beim Hochheben ändert man die Lageenergie des Koffers. Die Formel für diese Energie lautet:

E = m · g · h

Dabei ist m die Masse eines Gegenstands (Koffer), g die «Erdbeschleunigung» (9,81 m · s hoch minus 2) und h die aktuelle Höhe über dem Erdboden. Unten hat der Koffer also eine andere Lageenergie als oben (Zum Start die Masse des Koffers in das Feld eintragen und dann probieren, ihn mit der Maus anzuheben!) Der Unterschied ist die Arbeit, die man beim Hochheben leistet. Wie viel Joule macht das wohl bei einer eigenen Tasche?

„Leistung ist Arbeit pro Zeit“ Die Einheit ist daher einfach „Joule pro Sekunde“.

1 J • s^-1 = 1 N • m • s^-1 = 1 m² • kg • s^-3 = 1 W

Elektrische Leistung misst man in „Watt“ (W). Ein Watt ist dasselbe wie ein Joule pro Sekunde.