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9. Maasseinheiten. 25
die Einheit der Arbeit auch oft mit Rücksicht auf die Einheit der
Leistung definirt. Die Einheit der Arbeit ist dann offenbar die-
jenige Arbeit, die durch die Einheit des Effekts in der Zeiteinheit
geleistet wird. Diese Einheit ist unbequem klein; man verwendet
deshalb eine 10000000 mal grössere Einheit, das Sekunden- Watt
oder Joule. Heben wir ein Gewicht vom Fussboden auf und stellen
es auf einen Tisch, so haben wir damit Arbeit geleistet; der Betrag
dieser Arbeit ist unabhängig von der Zeit, in der sie geleistet wurde.
Der Effekt, mit dem die Arbeit vollendet wurde, ist der Zeit umge-
kehrt proportional; die Arbeit selbst aber ist eine Konstante und
kann durch das Produkt aus Gewicht und Höhe dargestellt werden,
auf die das Gewicht gehoben wurde. Wir könnten folglich die Arbeit
in Meterkilogramm ausdrücken; da aber gewöhnlich die Leistung
durch Meterkilogramm in der Sekunde dargestellt wird, so ist ein
anderer Weg vorzuziehen. Wir können nämlich zu diesem Zweck
auch das mechanische Wärmeäquivalent benutzen und die Arbeit in
Wärmeeinheiten ausdrücken. Heben wir ein Kilogramm auf die
Höhe von 424 m, so leisten wir damit eine Arbeit, die einer Kalorie
äquivalent ist. Diese ist gleich der Wärmemenge, die erforderlich
ist, um ein Kilogramm Wasser um einen Grad Celsius zu erwärmea.
Nach einer einfachen Rechnung ergiebt sich:
: 1 Kalorie = 4159,44 Joule oder Sekunden-Watt.
Der Gebrauch dieser Einheiten möge an folgenden Beispielen
erläutert werden. Glühlampen brennen oft zu dekorativen Zwecken
unter Wasser. Wir wollen nun annehmen, dass eine solche Lampe,
deren Effektverbrauch 60 Watt beträgt, in einem Gefässe brennt,
das 11 oder 1 kg Wasser von 20° enthält. Wir setzen voraus, dass
die Energie, die die Lampe in Wärme umsetzt, vollständig an das
Wasser abgegeben wird und kein Verlust in Folge von Wärmestrahlung
entsteht. Wie lange dauert es unter diesen Umständen, bis das
Wasser ins Kochen geräth?
Die Temperatur wird den Siedepunkt erreichen, wenn 80 Kalorien
an das Wasser abgegeben worden sind. Dies ist der Fall, wenn die
Lampe 80 x 4159,44 —= 332775 Joule dem umgebenden Wasser mit-
getheilt hat. Da in einer Sekunde 60 Joule von der Lampe abge-
geben- werden, oder 3600 Joule in einer Minute, so dauert es 92,43
Minuten oder ungefähr 1!/, Stunden, bis das Wasser kocht. In
Wirklichkeit vergeht eine etwas längere Zeit, da wir das Gefäss
nicht vollständig vor Ausstrahlung schützen können.