Wirkungsgrad und Reibungskraft < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:05 So 19.11.2006 | | Autor: | murmel |
| Aufgabe | Ihrem Kfz-Schein entnehmen Sie: Höchstgeschwindigkeit 170 km/h, max. Motorleistung (mechanische Leistung) 51 kW, Leergewicht 715 kg. Das Auto sei mit 200 kg(inkl. Benzin) beladen. Sie haben festgestellt, dass Ihr Auto bei Höchstgeschwindigkeit auf ebener Strecke 12,6 l/100 km verbraucht. Die spezifische Verbrennungswärme von Benzin (die chemische Energie, die bei der Verbrennung von Benzin im Motor freigesetzt wird) finden Sie mit [mm] 4,19*10^7 [/mm] J/kg, seine Dichte mit 0,7 kg/l angegeben.
a) Unter dem Wirkungsgrad [mm] \eta [/mm] des Motors soll der Quotient verstanden werden zwischen abgegebener mechanischer Arbeit und bei der Verbrennung des Benzins freigesetzten chemischen Energie. Berechnen Sie den Wirkungsgrad [mm] \eta [/mm] Ihres Motors aus den Angaben für eine Geschwindigkeit von 170 km/h.
b)Wie groß ist die zu überwindende Reibungskraft bei 170 km/h? Wie groß ist sie bei 100 km/h, wo Sie nur noch 6,3 l/100 km verbrauchen? Nemhen Sie an, dass der Wirkungsgrad [mm] \eta [/mm] geschwindigkeitsunabhängig sei. |
Hallo,
Ich habe einen Wirkungsgrad [mm] \eta [/mm] von 49,68 Prozent berechnet, heißt das dann, das 49,68 Prozent genutzt werden können und 100 Prozent - 49,68 Prozent Verlust ist - also rund 50,32 Prozent Verlust?
Kann ich mithilfe des gegebenen Verlustwertes (50,32 Prozent) - Dreisatz - den Verlustanteil in Joule ausdrücken?
Wie kann ich daraus die Reibungskraft errechnen?
Ich habe diese Fragen in keinem anderen Forum gestellt.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:18 So 19.11.2006 | | Autor: | murmel |
Ich habe so begonnen:
1. [mm] \rho [/mm] = Dichte ist 0,7 kg/l --> 0,7 kg/dm³ --> 700 kg/m³
2. V = 12,6 l --> 12,6 dm³ --> 0,0126 m³
[mm] \bruch{4,19 * 10^7 Joule}{1 kg} = \bruch{x}{\rho * V}[/mm]
[mm]x = \bruch{4,19 *10^7 J * \rho * V}{1kg}[/mm]
[mm] x \approx 3,696 * 10^8 J[/mm]
[mm]3.[/mm] [mm] W_m_e_c_h = P_m_e_c_h * t [/mm]
[mm] W_m_e_c_h = 1,84 * 10^8 J[/mm]
[mm] \eta = \bruch{1,84 *10^8}{3,7696} \approx 0,496[/mm]
[mm] 1 - \eta = 0,5039[/mm]
t = 3600 s aus 170km/h
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hallo Murmel,
ich komme mit der Aufgabe überhaupt nicht zurecht, kannst du mir erklären, wie du das gerechnet hast?
Dankeschön
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:52 Mo 20.11.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo Hubert
Was kannst du an murmels Rechenweg nicht nachvollziehen? Sieh auf meine Korrektur, und versuch genauer zu fragen,
Gruss leduart
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:38 Mo 20.11.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo Hubert.
1. ist die Maximalleistung mit 51*10^3W gegeben.
2. ist der Benzinverbrauch für 100km bei Maximalleistung gegeben.
von diesen 12,6 lt rechnet man den Energieinhalt nach den Angaben aus. Daraus die Leistung =W/t, die Zeit rechnet man aus 170km/h und 100 km gefahren mit den 12,6 lt aus.
Dann hat man die reingesteckte Leistung aus dem Treibstoff [mm] W_{rein} [/mm] und die benutzbare mechanische Energie, [mm] W_M= [/mm] 51kW
Wirkungsgrad [mm] =W_M/W_{rein} [/mm] ca 0,3 also 30% (stark gerundet)
Das mit der Reibungskraft hab ich murmel schon erläutert.
Gruss leduart
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:49 Mo 20.11.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo murmel
> Ich habe so begonnen:
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> 1. [mm]\rho[/mm] = Dichte ist 0,7 kg/l --> 0,7 kg/dm³ --> 700
> kg/m³
> 2. V = 12,6 l --> 12,6 dm³ --> 0,0126 m³
>
> [mm]\bruch{4,19 * 10^7 Joule}{1 kg} = \bruch{x}{\rho * V}[/mm]
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> [mm]x = \bruch{4,19 *10^7 J * \rho * V}{1kg}[/mm]
>
> [mm]x \approx 3,696 * 10^8 J[/mm]
sieht kompliziert aus! warum nicht einfach: [mm] 12,6lt*0,7kg/l*4,18*10^7 [/mm] J ?
Ergebnis richtig.
> [mm]3.[/mm] [mm]W_m_e_c_h = P_m_e_c_h * t[/mm]
Formel richtig, Zeit falsch! 12,6 l für 100km, Zeit 100/170 h=100/170*3600s
Rest dann falsch.
Zur Reibungskraft: Die Leistung wird nur zur Aufrechterhaltung der konstanten Geschw. verbraucht: [mm] P=W/t=F_r*s/t=F_r*v [/mm] v in m/s damit F in N rauskommt.
Gruss leduart
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ich komme nicht einmal auf den Wirkungsgrad...
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