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Energetik der Organismen (Aligemeine Energetik der Organismen) 



gegeben worden wre, die eine Prfung 

 der praktischen Konsequenzen einer solchen 

 Anschauung ermglichen wrde. Bei der 

 vorwiegend unphilosophischen, rein em- 

 pirischen, Richtung der heutigen Natur- 

 wissenschaft mu es aber als ein gnstiger 

 Umstand betrachtet werden, da auch der 

 experimentelle Nachweis der Gltigkeit des 

 ersten Hauptsatzes an lebenden Objekten, 

 und zwar gerade am Menschen und an Suge- 

 tieren mit einer Genauigkeit erbracht worden 

 ist, wie wir sie bei biologischen Fragen nur 

 selten zu erreichen vermgen. Alle Energie, 

 die dem Organismus durch die Nahrung zu- 

 gefhrt wird, wird als uere mebare Arbeit 

 oder als Wrme (grtenteils) abgegeben. 

 Die Bilanz, durch welche die Gltigkeit des 

 ersten Hauptsatzes fr die lebenden Systeme 

 nachgewiesen werden soll, mu also durch 

 Vergleich der Stoffzufuhr und Stoffabgabe 

 feststellen, wie gro der Brennwert (Energie- 

 gehalt) der Stoffe ist, die im Krper zur 

 Oxydation gelangen. Dieser berechnete Wert 

 mu verglichen werden mit der direkt ge- 

 messenen Wrmemenge, welche der Krper 

 abgibt. Wird uere Arbeit geleistet, so 

 mu auch diese gemessen und in Wrme 

 umgerechnet werden. 



In uerst mhevollen und grndlichen 

 Untersuchungen hat zunchst Rubner fr 

 den Hund nachgewiesen, da sich bei einer 

 solchen Bilanz in der Tat die Gltigkeit 

 des ersten Hauptsatzes nachweisen lt und 

 Atwater hat in noch ausgedehnteren Ver- 

 suchsreihen denselben Beweis fr den Men- 

 schen erbracht. Bei dem groen allgemeinen 

 Interesse, das diese Zahlen beanspruchen, 

 mgen die Resultate etwas nher mitgeteilt 

 werden. Die Versuche beziehen sich zunchst 

 auf ruhende Menschen bei gewhnlicher Kost. 

 In zwlf Versuchen, die 41 Versuchstage 

 umfaten, betrag die durchschnittliche Netto- 

 einnahme (potentielle Energie der im Krper 

 oxydierten Stoffe) 2246 Kai, die Netto- 

 ausgabe 2246 Kai, es bestand also vllige 

 Uebereinstimmung. In zehn Versuchen mit 

 26 Versuchstagen mit besonders zusammen- 

 gesetzter Kost betrag die durchschnittliche 

 Einnahme 2290 Kai, die Ausgabe 2305 Kai, 

 die Abweichung der beiden Werte also + 

 0,7%. 



Die weiteren Versuche, in denen Arbeit 

 geleistet wurde, ergaben folgende Resultate: 



Ein- Aus- 

 nahme gbe 

 bei gewhnlicher Kost Kai Kai 



20 Versuche, 65 Versuchstage 3748 3745 

 Unterschied 0,1% 

 bei besonderer Kost 



3 Versuche, 10 Versuchstage 3719 3702 

 Unterschied 0,5% 



Fat man alle 45 Versuchsserien mit 143 

 Versuchstagen zusammen, so betragen Ein- 



nahmen wie Ausgaben pro Tag im Durch- 

 schnitt 3481 Kai, der Unterschied ist ge- 

 ringer wie 1 Kai. 



Die grten Abweichungen zwischen 

 Einnahme und Ausgabe, die stets nur bei 

 kurzdauernden Versuchen beobachtet wur- 

 den, betrugen + 2,1% und 1,1%. Da 

 es sich bei diesen Abweichungen um un- 

 systematische Fehler handelt, dafr spricht 

 ihre etwa gleich hufige Abweichung in 

 positivem und negativem Sinne. 



3. Der zweite Hauptsatz. Die Mg- 

 lichkeit der Umwandlung verschiedener 

 Energieformen ineinander wird in der 

 unbelebten Natur begrenzt durch eine ein- 

 schrnkende Bedingung, die als der zweite 

 Hauptsatz der mechanischen Wrmetheorie, 

 oder der Satz von der Zunahme der Entropie 

 bezeichnet wird. Die Frage, ob auch dieser 

 Satz fr belebte Krper unbedingte Geltung 

 hat, lt sich nicht mit dem Hinweise auf 

 seine axiomatische Sicherheit erledigen, wie 

 wir es fr den ersten Hauptsatz bei Mangel 

 experimenteller Erfahrungen htten tun 

 knnen, sondern wrde einer besonderen 

 Prfung bedrfen und eine solche liegt zur 

 Zeit nicht vor. Man kann den Entropiesatz 

 nach Boltzmann als einen Wahrschein- 

 lichkeitssatz betrachten, und ihm die Form 

 geben, da man sagt, die Energieumwand- 

 lungen gehen stets in der Richtung vor sich, 

 da aus unwahrscheinlicheren Energieformen 

 die wahrscheinlicheren entstehen. Die 

 wahrscheinlichste" Form der Energie ist 

 in der Wrme der ungeordneten 

 Bewegung der Massenteile eines Krpers - 

 gegeben, whrend jede geordnete Bewegung 

 (Strahlung, Massenbewegung) unwahrschein- 

 licher ist und so geht bei jeder Umwandlung 

 in irgendeine Energieform stets ein Teil 

 in Wrme ber und kann nicht mehr zurck- 

 gewonnen werden, die Energie wird, wie 

 man sagt, zerstreut, sie wird vom Stand- 

 punkte der Mglichkeit weiterer Energie- 

 umwandlung entwertet. 



Eine Wrmemaschine ist nur mglich, 

 wenn ein Temperaturgeflle vorhanden ist, 

 wobei der Energieaustausch in der Weise 

 erfolgt, da die Wrmeenergie von dem 

 wrmeren zum klteren Krper fliet. Der 

 maximale Nutzeffekt, den eine solche Ma- 

 schine erreichen kann, ist abhngig von der 

 Differenz der absoluten Temperaturen der 

 beiden Krper, zwischen denen der Energie- 

 austausch erfolat, und ist fr den Fall eines 



>r "p 



Kreisprozesses - 1 3 , wenn T x und T 2 die 



Temperaturen der beiden Krper, vom ab- 

 soluten Nullpunkt ( 273 C) aus gerechnet, 

 bedeuten. 



Dieser maximale Nutzeffekt, der theore- 

 tisch in einem Kreisproze erreicht werden 



