Physik Aufgabe - Lösung?
Hallo Leute, da nach den Ferien direkt ein Physiktest ansteht, hat uns unser Lehrer einige Übungsaufgaben gegeben und ich habe mich entschlossen diese mal zu bearbeiten. Als ich auf das Blatt geschaut hat, bekam ich schon fast einen Herzinfarkt.. Ich verstehe garnichts :( Ich schreibe mal eine dieser Aufgaben rein und hoffe auf Hilfe und eine Erklärung von einem von euch :P Ich würde mich sehr darüber freuen. Die Aufgabe lautet: Ein Dieselmotor leistet 90 kW. Sein Wirkungsgrad beträgt 35%. Berechne die durch den Treibstoff pro Sekunde gelieferte Energie.
Mit freundlichen Grüßen
4 Antworten
90kW=90000W=90000J/s. In einer Sekunde wäre dann mit 1s multipliziert. 90000J/s *1s=90000J. Wirkungsgrad von 35%: 90000J*35%=90000J*0,35=31500 J
Da in der Aufgabe ja nach der pro Sekunde gelieferten Energie gefragt ist ergäbe dies logisch 31500W. Das ist ja die Definition von Leistung. Energie pro Zeit
Die pro Sekunde gelieferte Energie ist die Leistung, sie ist 0,35 ∙ 90 000 W
Man kann es tatsächlich auch anders deuten (s. Helftmir)
Der Motor liefert 90 kW Leistung (an der Kurbelwelle). Da er die Energie des Treibstoffs nur zu 35% in mechanische Energie umsetzt (und den Rest in Wärme), so muss der Treibstoff 90 000 / 0,35 = ca. 257 000 W liefern, also pro Sek. 257 000 J Energie.
Auch wenn es gerade sich seltsam anhört, versuche es mit der Formel auszurechen. Wenn du es nicht weißt, wie das ganze Ausrechnen hast. Gibt es immer einer der dir helfen wird, wenn du fragen hast: "Der Lehrer".
So schwer ist diese Aufgabe nicht :)
Der Wirkungsgrad sagt aus, wie viel der gelieferten Energie (hier durch den Treibstoff) umgesetzt wird in andere Energie (hier Bewegungsenergie). D.h. wenn du eine Lampe mit einem Wirkungsgrad von 10% hast, dann werden 90 % der durch den Strom gelieferten Energie in Wärme umgesetzt und nur 10% in die Energie, die du haben willst, nämlich Licht.
So auch bei deinem Motor: der Treibstoff liefert 100% Energie, aber der Motor setzt nur 35% davon in Bewegungsenergie um -> 65% gehen (in Form von Wärme etc.) verloren. Diese ursprünglichen 100% musst du nun ermitteln.
Die Formel für den Wirkungsgrad n lautet: n=Wab/Wzu=Pab/Pzu . Wab ist hier die Energie, die später Übrig ist und Wzu ist die zugeführte Energie, Pab die ürbrig gebliebene Leistung und Pzu die zugeführte Leistung. Du hast n und Pab gegeben (n=35%=0,35 und Pab=99kw=90000w). Also stellst du nach Pzu um und erhälst:
Pzu=Pab/n . Das rechnest du nun aus, so dass du Pzu (ca. 257kW) erhältst. Die Formel für die Energie lautet: W=P*t . Somit liefert der Diesel pro Sekunde 257kW,was 257 kJ (Kilojoule) entspricht.
ich schätze,ich habe recht. Denn die Energie, die der Treibstoff liefert kann nicht kleiner sein als die,die der Motor später ausgibt ;) Laut stekum liefert der Diesel nur 31,5kW, der Motor soll aber 90kW leisten. Dann müsste der Motor Energie erzeugen, was er aber nicht tut, denn dann wäre er ein Generator.
Ich denke stekum hat sich nur verlesen und sich daher verrechnet.
Jetzt stehen hier 2 verschiedene Antworten unter meiner Frage, welche ist nun die richtige 😂