Messung

  Vorangehende Seite Nächste Seite  

Eine Messung besteht nach DIN 1319-1 im Vergleich einer bestimmten Größe des zu bemessenden Systems mit der entsprechenden Größe eines passenden Etalons („Musterstück“), dem eine Maßzahl willkürlich zugeordnet wurde – aus pragmatischen Gründen grundsätzlich die „1“. Der Vergleich drückt sich als Verhältnis bzw. als Bruch der fraglichen Größen aus. Von daher besteht das Ergebnis einer solchen Messung in einer dimensionslosen Zahl.

In diesem Sinne kann beispielsweise von einer Stoffmengenmessung gesprochen werden, nicht jedoch von einer Temperaturmessung, da diese nicht auf dem Vergleich eines beliebig temperierten Objektes mit einem wohldefiniert temperierten Referenzsystem („Einheit“) beruht.

Eine extensive Größe wie die Stoffmenge ergibt sich aus dem Verhältnis der Mengen, in der eine bestimmte Substanz in dem zu bemessenden System und einem Referenzsystem jeweils vorhanden ist. Zusätzlich zur Vergleichs- bzw. Messvorschrift, die dieses Verhältnis als dimensionslose Zahl erbringt, muss die Menge an Substanz (Maßeinheit bzw. unit) vereinbart werden, die mit einem vereinbarten Referenzsystem vorliegt.

Eine intensive Größe wie die Temperatur wird dagegen als systemspezifische Funktion bereits bestehender physikalischer Größen definiert, deren Werte unter bestimmten Randbedingungen für die zu vergleichenden Systeme in einem bestimmten Verhältnis – nämlich „1“ – stehen müssen:

Befinden sich zwei Systeme im Fließgleichgewicht hinsichtlich einer Substanz (z.B. Entropie), so muss die dazu konjugierte intensive Größe (in diesem Falle die Thermodynamische Temperatur) für beide Systeme denselben Wert haben.
Die intensive Größe ist darüber hinaus energiekonjugiert, wenn sie mit der partiellen Ableitung der Energie des Systems nach der extensiven Größe übereinstimmt.

Der Wertevorrat einer intensiven Größe lässt sich messtechnisch also nicht wie bei einer extensiven Größe aus dem Vergleich mit einem einzigen, invarianten Objekt entwickeln, das die Maßeinheit (oder ein beliebiges Vielfaches davon) repräsentiert. Der Wertevorrat einer intensiven Größe wird vielmehr von einem bestimmten Objekt repräsentiert, an dem sich eine zusammenhängende Menge zustandsspezifischer Größenwerte ablesen lassen muss, die unter bestimmten Bedingungen auf das zu messende Objekt übertragen werden dürfen.

Bei intensiven Größen ist es deshalb wenig sinnvoll, von ihrer Einheit und noch viel weniger sinnvoll von ihrer Maßeinheit zu sprechen, doch soll dieser Sprachgebrauch hier beibehalten werden.