Leistung ist die Geschwindigkeit, mit der Arbeit verrichtet wird, und Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Energie wird oft in Kilowattstunden und Leistung oft in Kilowatt ausgedrückt.
Eine einfache Möglichkeit, die Beziehung zwischen Arbeit, Leistung und Energie zu verstehen, besteht darin, eine Schraube mit einem Schraubenschlüssel in einer festen Mutter zu drehen. Arbeit ist definiert als Kraft multipliziert mit der Strecke, über die die Kraft wirkt. Jedes Mal, wenn der Schlüssel mit einer bestimmten Kraft über eine bestimmte Strecke gedrückt wird, wird Arbeit verrichtet. Um eine hypothetische Schraube um 90 Grad zu drehen, ist ein gewisses Maß an Arbeit erforderlich. Diese Arbeit kann zum Beispiel mit einem langen Schraubenschlüssel, der mit geringer Kraft über eine lange Strecke bewegt wird, oder mit einem kurzen Schraubenschlüssel, der mit großer Kraft über eine kurze Strecke bewegt wird, erreicht werden.
In diesem Beispiel entspricht die Kraft der Geschwindigkeit, mit der die Arbeit ausgeführt wird. Wenn Sie also den Bolzen alle 10 Sekunden um 90 Grad drehen, ist die Kraft doppelt so groß wie die, die durch eine 90-Grad-Drehung alle 20 Sekunden erzeugt wird. Die Kraft ist gleich, egal ob man einen langen Schraubenschlüssel mit wenig Kraft oder einen kurzen Schraubenschlüssel mit viel Kraft verwendet, solange der Bolzen mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht wird – zum Beispiel alle 10 Sekunden um 90 Grad.
Wenn ein Elektromotor den Riegel dreht, kann der gesamte Stromfluss in Kilowattstunden gemessen werden, und das entspricht der Energie. Die Leistung des Elektromotors ist die Geschwindigkeit, mit der die Energie freigesetzt wird. Um den Bolzen vier Umdrehungen zu drehen, wird die gleiche Energie benötigt, egal ob in 1 Sekunde mit hoher Leistung oder in 100 Sekunden mit geringer Leistung.
Ein alltägliches Beispiel für Energie und Leistung sind Autos. Automobilmotoren zeichnen sich durch ihre maximale Leistung aus, gemessen in PS oder Kilowatt. Die maximale Leistung des Motors gibt dem Kunden im Großen und Ganzen Auskunft über die Leistung des Fahrzeugs, etwa wie schnell er bei Autobahngeschwindigkeit ein anderes Fahrzeug überholen kann oder welche Höchstgeschwindigkeit er erreichen kann, denn sie beschreibt die maximale Arbeitsgeschwindigkeit durchgeführt. Die Kraftstofftankkapazität des Fahrzeugs wird normalerweise in Gallonen gemessen, um das Volumen des Kraftstoffspeichers zu beschreiben, aber sie könnte in Kilowattstunden ausgedrückt werden, um die chemische Energiekapazität des Kraftstoffs zu beschreiben.
Im Falle eines Automobils kann man sich Energie einfach als die Menge an Kraftstoff im Tank vorstellen, und Leistung kann man sich vorstellen, wie weit der Fuß das Gaspedal durchdrückt.
