Tut 1.2
Intensive Grösse
Nimmt ein System eine bestimmte Menge auf, lässt sich das anhand einer zweiten Grösse feststellen, die den Füllzustand beschreibt. Eine solche Grösse heisst intensive Grösse, weil sie von der gespeicherten Menge, die auch extensive Grösse genannt wird, und von der Kapazität des Speichers abhängt.
| Gebiet | extensive Grösse | intensive Grösse |
|---|---|---|
| Wasserversorgung | Volumen | Füllhöhe |
| Populationsdynamik | Menschen | Bevölkerungsdichte |
| Lufthygiene | Schadstoff | Konzentration |
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Potenzial
In der Physik gibt es zu jeder Grundmenge ein intensive Grösse, die man Potenzial nennt, weil sie den Zusammenhang zwischen dem Mengenstrom und dem zugeordnetem Energiestrom oder der Prozessleistung beschreibt.
| Gebiet | Primärgrösse | Potenzial |
|---|---|---|
| Gravitation | Masse | Gravitationspotenzial |
| Hydrodynamik | Volumen | Druck |
| Elektrodynamik | elektrische Ladung | elektrisches Potenzial |
| Translationsmechanik | Impuls | Geschwindigkeit |
| Rotationsmechanik | Drehimpuls | Winkelgeschwindigkeit |
| Thermodynamik | Entropie | Temperatur |
| Stoffdynamik | Stoffmenge | chemisches Potenzial |
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Beispiel
Mit der Systemdynamik verhält es sich ein Stück weit wie mit dem Klötzchenspielen. Für ganz kleine Kinder ist ein Klötzchen ein Klötzchen. Ab dem zweiten oder dritten Lebensjahr wird aus dem Klötzchen plötzlich ein Haus, ein Auto, ein noch kleineres Kind oder ein feindlicher Krieger. Wer nichts von Systemdynamik versteht, sieht höchstens Töpfe mit Röhren und Kugeln oder Kreise, die untereinander mit Pfeilen verbunden sind. Dass diese Darstellung ein Modell eines komplexen Stoffwechsels, ein Modell für den CO2-Haushalt der Erde oder die Nachbildung der europäischen Syphillis-Epidemie (1495 -1500) ist, sieht nur, wer die Töpfe, Röhren, Kugeln und Pfeile zu interpretieren weiss.
Das Beispiel zeigt ein Reservoir mit Zu- und Abfluss, sowie die Berechnung der Füllhöhe (intensive Grösse) und des Drucks am Boden des Reservoirs (Potenzial). Um dieses Modell zu bauen, geht man vom Stock-Flow-Kern aus und setzt zwei Hilfsgrössen ins Systemdiagramm ein, die man mit Hoehe und Druck beschriftet. Danach zieht man einen Pfeil vom Volumen zur Höhe und einen zweiten von der Höhe zum Druck. Durch Doppelklick auf das Symbol öffnet sich ein Dialogfenster. Dort schreibt entweder
- Hoehe = V/10 {m}
und setzt so die Grundfläche des Reservoirs auf 10 m2.
Das Volumen V ist unter Required Inputs aufgelistet und kann durch Doppelklick in die Gleichung übernommen werden. Analog verfährt man mit dem Druck. Bei Wasser steigt der Druck pro zehn Meter um ein Bar oder pro 0.1 mm um ein Pascal. Folglich setzt man ins Dialogfenster des Drucks
- Druck = Hoehe*0.0001 {Pa}
Die Angabe der korrekten Einheit in geschweiften Klammern ist optional und wird nur zu Dokumentations- und Kontrollzwecken gemacht. Das Bild zeigt das Dialogfenser für die Hilfsgrösse Druck.
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