Leistung ist eine physikalische Größe, die beschreibt wieviel Energie in einer bestimmten Zeiteinheit umgesetzt wird.
Typisches Beispiel für Geräte mit Leistungsangaben sind Kraftwerke. Betrachten wir einmal ein Wasserkraftwerk. Der Harz mit seinen Talsperren und Flüssen bietet sich ja dafür an.

Zur Erinnerung
Das Formelsymbol P für Leistung leitet sich vom englischen Wort power ab.

Einheit der Leistung ist das Watt, also Joule/Sekunde.
Die Einheitengleichung lautet 1 W  = 1 J/s = Nm/s

Wir betrachten einmal die potentielle Energie und überlegen uns was in diesem Fall der Ausdruck potentielle Energie pro Zeit bedeutet.
Wir bilden die Größengleichung dazu, indem wir Epot durch t, die Zeit, teilen.

Ein Wasserkraftwerk sieht oft so aus, dass ein Strom von Masse, also ein Strom von Wasser, eine feste Höhe h hinabfällt,  also durch die Erdbschleunigung g beschleunigt wird . Dabei wird  eine Form von modernem Wasserrad bewegt. Diese Vorrichtung ist in den vergangenen 300 Jahren extrem verbessert worden. Siehe Technik: Stichwörter, Pelton-Turbine, Francis-Turbine, Kaplan-Turbine, Turbo-Arbeitsmaschine . Ein Physiker und Mathematiker namens Leonhard Euler, 1707 - 1783, stand mit am Anfang dieser Entwicklung.

 

 

 

Den Term m/t kann man auch als eine Größe auffassen.
Das ist der sogenannte Massenstrom.

Der Term g · h kann als Potential bezeichnet werden, also als die Möglichkeit, welche Leistung mit einem Massenstrom maximal erzeugt werden kann.

Je größer dieser Term, also dieses Potential, um so größer die erzielbare Leistung.
Diese Leistung wird auch durch g bestimmt.
Aber nur auf die Höhe h, also die Fallhöhe des Massenstroms können wir als Ingenieure oder Techniker Einfluß nehmen, etwa indem wir die Höhe einer Talsperre  oder die Höhe eines Wasserreservoirs für ein Pumpspeicherwerkfestlegen.

In unserer Heimat gibt es die Harzwasserwerke. Anhand der Daten, die ihr dort findet könnt ihr einfach nachrechnen wie gut der Wirkungsgrad der Anlagen ist, in dem ihr einfach in obige Formel einsetzt. Zur Erinnerung g = 9,81 m/s² . Ihr müßt dann nur die Leistungsangaben mit eurer Berechnung vergleichen, also die Leistungsangabe der Harzwasserwerke durch euren Idealwert teilen. Euer Leistungswert sollte immer größer als der Wert der Anlage sein, die ja Verluste hat.

Weitere Informationen zu unseren Strömen, also zu unseren Wasserströmen findet ihr beim NLWKN, Wasserwirtschaft des Landes Niedersachsen. Schaut einfach mal die Sieber an. Dort findet ihr sogar eine zeitliche Aufzeichung des Volumenstromes, also des Durchflusses, bzw. des Massenstromes. Was ist da der Unterschied???