Leistung und Wirkungsgrad?
Der aktuelle Porsche 911 Turbo S (2020) verfügt über eine Motorleistung von 650PS und wiegt 1,715t. Laut Herstellerangaben benötigt er „2,7s von 0 auf 100“. Berechne den Wirkungsgrad für den Beschleunigungsprozess und beschreibe, wo Leistung verloren geht.
Rechne dazu mit der inzwischen gültigen Definition der metrischen Pferdestärke: 1 PS= 736 W
Hey Leute zurzeit haben wir in Physik das Thema Leistung und Wirkungsgrad, dennoch fällt es mir sehr es zu verstehen. Ich hoffe ihr habt Rechenwege, damit ich die Aufgabe besser verstehe.
vielen Dank im voraus!
2 Antworten
wenn wir das ordentlich machn wollen, haben wir nicht genügend angaben. Ich denke auch, dass das Beispiel schlecht gewählt ist, denn bei einem Verbrennungsmotor sind die Verhältnisse komplex. Nur das beispiel Leistung: Diese ist für eine bestimmte Drehzahl und Moment definiert.... sie ist ein Momentanwert. Das Fahrzeug fährt bei Beschleunigen durch mehrere Gänge, die Dehzahl bleibt deshalb nicht auf einem festen Wert. Zur Veranschaulichung das Diagramm, aus welchem du den Leistungsverlauf beispielhaft entnehemen kannst.
Wir können trotzdem ein bisserl rechnen. das ist dann aber eher ein Kaspertheater und keine solide Untersuchung.
Das Farhzeug hat am Ende der Beschleunigung die Geschwindigkeit v und damit die Energie 1/2*m*v^2. diese Energie durch die Zeit dividiert ergibt die Leistung. Dies ist die mittlere Leistung über den Zeitbereich von 2,7s.... hat also mit der Motorenleistung nicht viel zu tun. Trotzdem, das kannst du erst mal ausrechnen und mit der Motorenleistung vergleichen.
"Wo geht Leistung verloren?" Auch diese Frage ist nicht korrekt - sie müsste lauten"Wo geht Energie verloren?"
Dass wir bei der rechnung nicht auf die Motoren-Spitzen-Leistung kommen liegt daran, dass wir eine mittlere Leistung über die geg Zeit berechnen. Wenn wir in Richtung Wirkungsgrad gehen (Wirkungsrad = Energie-erzielt/Energie-aufgewendet) dann können wir sagen: Die Motorenleistung wird auf einem Prüfstand gemessen. Ist der Motor in einem Fahrzeug verbaut, fallen zwischen Motor und den Rädern (über die Räder erfolgt letztlich der Vortrieb) Verluste an. Das sind Reibungsverluste im Getrieb und der weiteren Kraftübertragung auf die Räder. Beim Fahren haben wir noch den Luftwiderstand als Verlust. Die wirklich nutzbare Energie ist also: aufgewendete Energie - Verluste. Damit können wir den Wirkungsgrad auch schreiben:
Wirkungsgrad = (aufgewendete-Energie-Verluste) / aufgewendete Energie.
Ne Menge Text - - 2x lesen und dann evtl noch mal nachfragen
hier eine Leistungskurve
Leistung ist Arbeit(=Energie) pro Zeit
Hier wird kinetische Energie in einer gewissen Zeit erbracht.
Welche Formel muss ich denn anwenden?