1. Größen

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Eine physikalische Größe quantifiziert ein Merkmal, das unterschiedlichen Systemen gemeinsam ist und dabei im allgemeinen in unterschiedlichen Ausprägungen auftritt. Ein solches Merkmal wird auch als tertium comparationis*), also als das „Dritte des Vergleichs“ bezeichnet.

Ergeben sich die Zahlenwerte einer physikalischen Größe ausnahmslos als ganzzahlige Vielfache eines bestimmten Quantums, so ist die physikalische Größe quantisiert. Dies findet sich nur bei mengenartigen bzw. extensiven Größen.

Die Messung einer solchen Größe, also die Bestimmung ihres Wertes an einem Objekt, wird einhellig als ihr quantitativer Vergleich mit einer Größe gleicher Art dargestellt, die durch Absprache als Einheit festgelegt sei [Bergmann/Schaefer 111998, 27; Moore 1990, 1;  Halliday 2007, 2]. Eine derartige Vergleichbarkeit zeichnet genau diejenigen Größen aus, die sich das Ausmaß distinkter (also voneinander unterscheidbarer) Substanzen angeben, mithin extensive Größen (Stoff, Ladung, Entropie ...).

Die Werte der zu ihnen energiekonjugierten intensiven Größen (chemisches Potential, elektrische Spannung, Thermodynamische Temperatur, ...) ergeben sich dagegen aus Zustandsfunktionen. Um nämlich die intensive Größe eines Systems zu messen, wird dieses hinsichtlich der Substanz aus der energiekonjugierten extensiven Größe mit einem anderen vereinbarten System ins Fließgleichgewicht gebracht und der Größenwert der intensiven Größe aus einer dem vereinbarten System zugeordneten Zustandsfunktion bestimmt, welcher dann für beide sich im Gleichgewicht befindlichen Systeme identisch ist.

Während also die Definition einer extensiven Größe auf der unmittelbaren Vergleichbarkeit unterschiedlicher Mengen einer gewissen Substanz beruht, basiert die Definition einer intensiven Größe auf dem Austausch einer solchen Substanz zwischen zwei distinkten Systemen zur Herstellung eines Fließgleichgewichtes und einer systemspezifischen Zustandsfunktion für die intensive Größe (die sich letztlich auf die Energiefunktion des Systems zurückführen lässt).

Die Existenz einer intensiven Größe muss nur dann postuliert werden, wenn eine dieser Voraussetzungen nicht gegeben ist. Dies wird am Beispiel des Nullten Hauptsatzes diskutiert, der die Existenz der thermischen Zustandsgröße Temperatur postulieren und sie zugleich definieren würde [Lüdecke/Lüdecke 2000, 28].


*) Der Begriff entstammt der Rhetorik und bezeichnet dort z.B. die Verwendung eines sprachlicher Ausdrucks im nicht-wörtlichen Sinne, so dass zwischen der im wörtlichen Sinn und einer im übertragenen Sinn bezeichneten Sache eine Beziehung und damit ein neuer Ausgangspunkt für Schlussfolgerungen entsteht.