Primärgrösse

Unter einer Primärgrösse oder einer Primärmenge versteht man in der Physik der dynamischen Systeme eine bilanzierfähige Grösse, deren Existenz unmittelbar aus der Erfahrung folgt. Die klassische Physik kennt neben der Energie sieben weitere mengenartige oder bilanzierfähige Grössen: Masse, Volumen, Impuls, Drehimpuls, elektrische Ladung, Entropie und Stoffmenge. Masse, Impuls, Drehimpuls sowie elektrische Ladung bleiben bei allen Prozessen erhalten. Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden. Da zu jeder Primärgrösse ein Potenzial existiert, kann die Primärgrösse auch als Energieträger bezeichnet weden.

Die Bilanzen der Primärgrössen bilden das Skelett eines dynamischen Modells. Doch bevor man mit dem Modellieren beginnt, solltem man den Vorgang in Worten beschreiben. Das Wortmodell liefert eine gute Basis, wenn man sich die Primärgrösse wirklich als grundlegende Menge vorstellt:

• Was passiert mit dem Impuls beim Anfahren eines Autos?
• Wie fliesst der Impuls bei einem Unfall durch die Struktur der Autos?
• Warum schwingen wir die Arme beim Gehen?
• Was hat Sackgumpen und Seilziehen mit dem Impuls zu tun?
• Wie fliesst der Impuls bei stehenden und bei laufenden Wellen in einer Federkette, in einem langen Stab?
• Wie kann eine Rakete beschleunigen ohne irgendwo abzustossen?
• Wie überträgt ein Getriebe den Drehimpuls?
• Wie fliesst der Drehimpuls in einer Ständerbohrmaschine?
• Wieso fällt eine Katze immer auf die Füsse?
• Wie fliesst die Entropie aus dem Kühlschrank? Wo wird zusätzlich Entropie erzeugt?
• Woher kommt die gewaltige Entropiemenge, die ein Kernkraftwerk an den Fluss oder über den Kühlturm an die Luft abgibt?
• Wieso können wir in der heissen Sauna Entropie abgeben?
• Wieso ist es bei Föhn in Altdorf wärmer als in Bellinzona?
• Wohin geht die Entropie, die bei allen irreversiblen Prozessen auf der Erde erzeugt wird?