Diskussion:Mengenartige Größe

Konsens über Begriff und Definition?

Wird der Begriff Mengenartige Größe auch außerhalb der KPK-community genau in seiner hier wiedergegebenen Definition benutzt? Ich hatte ihn vorgestern (natürlich ohne Verlinkung) im Artikel Wärme zur Umschreibung einer umgangssprachlich der Wärme zugehörigen Eigenschaft benutzt, ohne weiter an den KPK zu denken. Die heutige Umformulierung dort ist völlig ok. Aber die verbindliche Einengung auf die Definition von Falk und Herrmann erscheint mir nicht zwingend. Übrigens definiert Beleg Mayer gar nicht "mengenartige" sondern nur "mengenartig extensive Größe". - Was ist z.B. mit "Wärmeflussdiagramm" und sogar "Kraftfluss"? --jbn (Diskussion) 14:41, 3. Mär. 2017 (CET)

Du fragst nach einem Konsens. Da gebe ich die Frage gern an Dich zurück: Kannst Du irgendwo einen Dissens in der Begriffsdefinition wahrnehmen? Man kann ja zum KPK stehen wie man will, aber ich wurde halt auf der Suche nach einer Definition dort fündig. Das ist auch keine Überraschung, weil die Eigenschaft der "Mengenartigkeit" im KPK von zentraler Bedeutung ist. Die Definition klingt ja vernünftig (oder nicht?). Was soll denn "Mengenartigkeit" sonst sein? Deswegen steht jetzt diese Definition bequellt so im Artikel. Wenn es andere Definitionen des Begriffs außerhalb des KPKs gibt - gerne her damit. Man muss aber nicht jedes Wort, das im Zusammenhang des KPKs geäußert wurde, allein deswegen ablehnen, egal wie man generell zur Didaktik des KPK steht. Das würde für mich zu sehr an Hexenverfolgung erinnern. Ich glaube, dass jeder Physiker, der das Wort "mengenartig" in den Mund nimmt, implizit genau das meint, das der KPK explizit sagt. Eine "verbindliche Einengung" wäre es erst dann, wenn man belegen könnte, dass es außerhalb des KPK eine andere Verwendung des Begriffes gibt. --Pyrrhocorax (Diskussion) 19:14, 3. Mär. 2017 (CET)

Der Dissens bzw. die Einengung liegt für mich schon darin, dass Wärme nicht mengenartig sein soll. Das scheint mir sehr weit (zu weit) vom Alltagsverständnis entfernt. Für Wärme muss man schließlich sogar bezahlen, proportional zur Verbrauchsmenge. - Auf der anderen Seite ist richtig, das Wort "Wärmemenge" nicht weiter zu benutzen. Lt Ngram [1] nimmt der Gebrauch seit den 1920ern sehr ab, nachdem Born(?) die endgültige Definition ($Waerme:=\Delta U-Arbeit$) gefunden hatte. Und in Wärmeflussdiagrammen wird Wärme durchaus als Menge behandelt, genau wie in der Baustatik die Kraft, die im Kraftflussdiagramm eventuell auf verschiedene Pfade aufgeteilt und jedenfalls (z.B. ins Fundament) abgeleitet werden muss. --jbn (Diskussion) 10:53, 4. Mär. 2017 (CET)

Naja, dass Wärme keine mengenartige Größe ist, habe ich so (ich gebe zu: unsauber) in der Änderungszusammenfassung geschrieben. Das geht etwas an der Aussage vorbei, die ich tatsächlich schreiben wollte: Es gibt die mengenartige Größe der Energie. Wenn eine Energiemenge in bestimmter Weise zwischen zwei Systemen ausgetauscht wird, dann nennt man sie Wärme. Damit hat die Wärme natürlich auch die Eigenschaft einer mengenartigen Größe. Es sollte nur niemand auf die Idee kommen, dass Wärme in einem Körper gespeichert sein könnte. Zu Wärmefluss und Kraftfluss: Die Begriffe sind ja nicht zufällig. Sie beschreiben nicht eine Menge, die man in einen Sack packen kann und zubinden, sondern einen Fluss oder Strom. Sie sind also nicht mit dem elektrischen Begriff der Ladungsmenge verwandt, sondern mit der Stromstärke (!). Tatsächlich wirst Du mir recht geben, dass das Wärmeflussdiagramm (obwohl es Wärmeflussdiagramm heißt) nicht Wärmemengen billanziert, sondern Wärmeströme, also Leistungen. Auch beim Kraftfluss sind typische Methoden für die Stromstärke anwendbar (Knotenregel, ...). Dann stellt sich nur noch die Frage, welche Menge denn nun zum "Kraftfluss" gehört. Es ist wegen der Gleichung ${\vec {F}}={\frac {\mathrm {d} {\vec {p}}}{\mathrm {d} t}}$ der Impuls. In diesem Punkt kommt man nicht umhin, den Karlsruhern formal recht zu geben. Im statischen Fall ist das halt komplett unanschaulich, weil man mit Impuls immer eine Bewegung assoziiert. Aber bei genauem hinschauen entpuppt sich jedes Kräftegleichgewicht als geschlossener "Impulsstromkreis". Ich sage nicht, dass man das so betrachten muss oder soll, aber auch Nicht-Karlsruher handhaben das so wie im Artikel geschrieben, nur nicht immer so stringent. --Pyrrhocorax (Diskussion) 12:35, 4. Mär. 2017 (CET)

In der Substanz der Sache sind wir uns ja total einig, aber die Wortwahl lässt mich unzufrieden. Wenn Du oben von Wärme und Kraft schreibst, sie beschreiben "einen Fluss oder Strom", dann ist für mich die im Artikel gegebene Def. (" Eine mengenartige Größe ist eine physikalische Größe, für die man eine Dichte und einen Strom angeben kann schon erfüllt (das mit der Dichte kann man sicher auch hinkriegen, oder etwa nur für die Stromdichte? Bzgl. der räumlichen Dichte hätte ich bei Wärme keine Probleme, und bei Kraft gibt es in der TechMech ja die Volumenkräfte, z.B. Gewicht bei homogenem Material). Zu KPK habe ich übrigens nur aus didaktischen Gründen eine negative Meinung, die Formeln stimmen natürlich alle, und der Grundgedanke ist für danach (nach dem Physikstudium) durchaus reizvoll. --jbn (Diskussion) 12:57, 4. Mär. 2017 (CET)

Ich sagte nicht, dass Wärme und Kraft einen Strom beschreiben würden, sondern durch das Wärmeflussdiagramm und durch den Kraftfluss. Tatsächlich ist Kraft und Kraftfluss ja praktisch dasselbe. Insgesamt sieht das so aus:

mengenartige Größe	Definition	Masse	elektrische Ladung	Energie	Impuls	Stoffmenge	Entropie
Dichte	${\frac {X}{V}}$	Massendichte	Ladungsdichte	Energiedichte	?	1 / Molvolumen	Entropiedichte
molare Größe	${\frac {X}{n}}$	molare Masse	Faraday-Konstante	freie Enthalpie	?	1	molare Entropie
spezifische Größe	${\frac {X}{m}}$	1	?	z. B. Heizwert	spezifischer Impuls	1 / molare Masse	spezifische Entropie
Stromstärke	${\dot {X}}$	Massendurchsatz	elektrische Stromstärke	Leistung	Kraft	Reaktionsgeschwindigkeit	Entropiestromstärke
Stromdichte	${\frac {\dot {X}}{A}}$	?	elektrische Stromdichte	z. B. Bestrahlungsstärke	Druck	?	?
Potential(-Differenz)	${\frac {E}{X}}$	Gravitationspotential	Spannung	1	Geschwindigkeit / 2	chemisches Potential	Temperatur

(Das war jetzt KPK pur. Es sollte zeigen, dass man vorsichtig sein muss und die mengenartigen Größen nicht mit ihren Strömen verwechseln darf. Abgesehen von der Entropie könnte man auch sagen: Eine mengenartige Größe ist das, wofür es einen Erhaltungssatz gibt. Es gibt keinen Krafterhaltungssatz, wohl aber einen Impulserhaltungssatz. --Pyrrhocorax (Diskussion) 12:31, 5. Mär. 2017 (CET)

Die Fragezeichen in der Tabelle verstehe ich nicht, da gibt es doch zT auch Größen für (etwa Massenstromdichte $\rho {\vec {v}}$). Hauptsächlich aber will ich sagen, dass ein Erhaltungssatz ja auch unter Nebenbedingungen oder anderen Einschränkungen gelten kann (zB gilt der Massenerhaltungssatz ja gar nicht strikt, s. E=mc^2). Für die Wärme gilt ein Erhaltungssatz, wenn keine Arbeit geleistet wird (oder diese zu vernachlässigen ist). In diesen Fällen ist die von Umgangssprachlern begangene Behandlung der Wärme als einer mengenartigen Größe also fachlich in Ordnung. Oder? --jbn (Diskussion) 13:38, 5. Mär. 2017 (CET)