Wie kann man das Grundprinzip der Energieumwandlung mittelstufengerecht, aber fachlich stimmig modellieren?

Question

Mein spontaner Vorschlag wäre:

Eine wichtige Eigenschaft des Universums ist, dass dort nur solche Prozesse ablaufen, die die Gesamtenergie erhalten. Einzelne Teilsysteme werden sich so verhalten, dass sie möglichst stabil werden, also möglichst wenig Energie besitzen.

Dafür muss aber manchmal erst Energie aufgewandt werden. Das ist die sogenannte Potentialbarriere.

Das als Anfang um alle Effekte im Unterricht dort einzugliedern, ohne dabei zu viele Ausnahmen zu machen. Was meint ihr dazu?

Answer 1

Prinzipiell geht es in der Physik nicht darum die Gesamtenergie, sondern die potentielle Energie von Systemen zu minimieren, was aus der Minimierung der Wirkung folgt. Auch sind Systeme erst dann stabil, wenn sie sich in einem Potentialminimum befinden.

Die Energieerhaltung ist eines der grundlegendsten Prinzipien des uns bekannten Universums. Es geht also keine Energie verloren. Wenn nun Energie aufgewendet werden muss, um eine Potentialbarriere zu überwinden, dann befindet sich das System in einem energetisch neuen Umfeld, das wieder einen energetisch anderen Grundzustand haben kann.

Man könnte dann noch erwähnen, dass es andere physikalische Größen gibt, die eine Reversion des Prozesses verbieten, falls explizit danach gefragt wird.