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Forum "Physik" - Benzinverbrauch
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Benzinverbrauch: Lösung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:47 Mo 12.01.2009
Autor: Marius6d

Aufgabe 1
Ein Auto, welches 1200 kg wiegt, soll aus dem Stillstand auf 100 km/h beschleunigt werden.
Beim Verbrennen von einem Kilogramm Benzin werden 42 MJ Wärmeenergie frei:
HB = 42 MJ/kg. Benzin hat eine Dichte von ρB = 0.78 kg/dm3.

Wie viel Benzin (Volumen) muss dafür verbrannt werden?
Rechnen Sie zuerst mit dem (unmöglichen) Idealfall, dass die ganze im Benzin steckende
chemische Energie zur Beschleunigung des Autos genutzt werden kann.

Aufgabe 2
Rechnen Sie nun, um dem Realfall näher zu kommen, mit einem Wirkungsgrad von η = 10 %.

Aufgabe 3
Ein Auto fährt auf der (horizontalen) Autobahn mit 120 km/h und verbraucht dabei auf hundert
Kilometer zehn Liter Benzin. Bei dieser Fahrweise beträgt der Wirkungsgrad des Motors 20%.
Die Motorleistung ist vor allem erforderlich, um den Luftwiderstand zu überwinden.

Wie gross ist die Nutzleistung des Motors?

Aufgabe 4
Wie gross ist die Luftwiderstandskraft?

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

Antwort 1:

m = 1200 kg

v = 27.8 m/s

Hb = 42000000 J/kg

pB = 0.78 [mm] kg/dm^3 [/mm]

alg:

Vb = (((0.5 * [mm] m)*v^2)/ [/mm] Hb)/pB

num:

Vb = (((0.5 * 1200 kg)*(27.8 [mm] m/s)^2)/ [/mm] 42000000 J/kg) / 0.78 [mm] kg/dm^3 [/mm]

Vb = 0.014 [mm] dm^3 [/mm] = 0.014 l

Antwort 2:

n = 0.1 = 10%

alg:

Vb = ((((0.5 * [mm] m)*v^2)/n) [/mm] / 42000000 J/kg ) / pB

num:

Vb = ((((0.5 * 1200 kg)*(27.8 [mm] m/s)^2) [/mm] / 0.1) / 42000000 J/kg) / 0.78 [mm] kg/dm^3 [/mm]

Vb = 0.14 l

Antwort 3:

v = 33.3 m/s

n = 0.2

pb = 0.78 [mm] kg/dm^3 [/mm]

Hb = 42000000 MJ/kg

t = 3600s

s = 120km

Benzinverbrauch: 10l pro 100 km

mb insgesamt = 12kg/h

alg:

P = (n*mb*Hb)/t

num:

P = (0.2 * 12 kg * 42000000 J/kg)/3600s

P = 28000 W = 28kW

Antwort 4:

Hier habe ich keine Ahnung wie man die Widerstandskraft berechnet.

Stimmen die Resultate der ersten 3 Antworten ? Und wie berechne ich von diesen Werten aus die Luftwiderstandskraft?

        
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Benzinverbrauch: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:02 Mo 12.01.2009
Autor: leduart

HALLO
Deine Ergebnisse scheinen richtig, aber sind mit den vielen / Zeichen ohne Klammer kaum zu lesen. a/b/c kann bedeuten ich dividiere b/c und dann a durch das ergebnis, oder erst a durch b das Ergebnis durch c.
Ich nehm mal an, du hast meist das letzte gemeint.
zur letzten Aufgabe. die wirksame Energie also die 20% werden nur gegen den Windwiderstand verbraucht also E=F*s
du kennst E und s daraus F.
Gruss leduart

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Benzinverbrauch: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:51 Mo 12.01.2009
Autor: Marius6d

Aha, ok das ergibt dann also 840N oder?

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Benzinverbrauch: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:10 Mo 12.01.2009
Autor: leduart

Hallo
ich glaub du hast mit kg statt ltr Benzin gerechnet. ich hab weniger raus.
Zahlen hab ich auch in deinem anderen post nicht nachgerechnet.
Gruss leduart
Gruss leduart

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Benzinverbrauch: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:54 Mo 12.01.2009
Autor: Marius6d

Ja bei Aufgabe 3 bzw 4 habe ich mit Kilogramm gerechnet, wieso soll das falsch sein? das auto braucht 1kg pro 10km und nicht liter wie es in Aufgabe 1 und 2 gefragt ist?! Wieviel bekommst denn du raus?

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Benzinverbrauch: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 04:41 Di 13.01.2009
Autor: ardik

Hallo Marius,

> Ja bei Aufgabe 3 bzw 4 habe ich mit Kilogramm gerechnet,
> wieso soll das falsch sein? das auto braucht 1kg pro 10km
> und nicht liter wie es in Aufgabe 1 und 2 gefragt ist?!

Laut Aufgabenstellung in Aufgabe 3 verbraucht es 1 Liter pro 10 km („... verbraucht dabei auf hundert Kilometer zehn Liter Benzin.“).


Schöne Grüße
 ardik

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Benzinverbrauch: Rückfrage
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 10:48 Di 13.01.2009
Autor: Marius6d

Aufgabe
Ah ja Stimmt.

Dann müsste es bei 3 also:

ρB = 0.78 kg/dm3

P = (n*vb*pB*Hb)/t

p = 21840 W, 21.84 KW

Und bei 4:

F = E/s

F = 78624000 J / 120000 m

F = 655.2 N

F =



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Benzinverbrauch: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:20 Do 15.01.2009
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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