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Bubu1412
Anmeldungsdatum: 23.05.2015
Beiträge: 58
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 Bubu1412 Verfasst am: 15. Jul 2015 13:30 Titel: Aufgabe Ottomotor Thermodynamik ? |
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Meine Frage:
hallo,
komme bei folgender Aufgabe leider nicht weiter :
In einem Ottomotor mit 100kW und 2l Hubraum wird die angesaugte und bereits verdichtete Luft
durch die Verbrennung von 400°C auf kurzzeitig 2200°C im Zentrum des Zündraums erwärmt. Bei
diesem Prozessschritt befindet sich der Kolben im oberen Totpunkt und
das eingeschlossene
Luftvolumen kann daher als unveränderlich angenommen werden. Pro Sekunde durchläuft 150g Luft
diesen Prozessschritt. Wie groß ist die Wärme, die pro Sekunde durch die Verbrennung dem Prozess
zugeführt wird?
Falls benötigt, können Sie hierfür eine mittlere spezifische isochore Wärmekapazität von Luft von 1000 J/kg*K annehmen.
Meine Ideen:
Erstmal siehe ich mir an was gegeben ist:
P=100kW, V=2L , T_1=400 und T_2=2200 ,
Und dann folgt diese Information : " Bei
diesem Prozessschritt befindet sich der Kolben im oberen Totpunkt und
das eingeschlossene
Luftvolumen kann daher als unveränderlich angenommen werden. Pro Sekunde durchläuft 150g Luft
diesen Prozessschritt" -> und ich komme durcheiander. Am anfang dachte ich mir die wollen einfach nur die Wärme haben, aber nach dieser Information bin ich verwirrt. Was wollen die hier überhaupt ? :-) |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 15. Jul 2015 15:45 Titel: |
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vorbemerkung: das ist wieder sonne lobotomie -aufgabe, irgendwie... *)
ansonsten:
| Zitat: | | Was wollen die hier überhaupt ? |
die idee bei dem ganzen scheint mir, "wohlmeinend bereinigt", zu sein:
- du hast ein ausgangsvolumen (plus eine mutmassliche ausgangstemperatur = umgebungstemperatur, z.b. 25°C) und eine end-temperatur nach kompression, aber vor zuendung ( eben jene 400°C)
 wenn du den kompressionsprozess als adiabatisch unterstellst, kannst du dir das volumen im oberen totpunkt daraus berechnen ( Poisson), und somit dann auch den druck im OT vor zuendung (denn du kennst ja die stoffmenge an luft-teilchen, ist ja aus den "150 g" berechenbar )
zustand "1" vor zuendung ( entspricht "nach vollendung 2. takt" in diesem schema)
- dann macht die zuendkerze einmal "zip", und schwuppdiwupp ist die temperatur isochor auf 2200°C hochgeschnellt (zustand "2" )
... und dafuer kannst du dir dann ebenfalls die entsprechende arbeit berechnen ( welche dann wohl durch die verbrennung geleistet worden sein muss: das ist der wert den man sehen will von dir)
...oder aber, du ignorierst das ganze nebelwerfartige vorgeplaenkel, und argumentierst ganz naiv, dass die arbeit ausschliesslich in die 2. temperaturerhoehung von 150 g luft geflossen sein muss, und zwar von 400°C auf 2200°C, weshalb da mit
argumentiert / gerechnet werden kann.
... und moeglicherweise hat man genau das auch gewollt, und feixt sich eins ueber die deppen die sich da nen wolf rechnen.
gruss
Ingo
*
der motor ist irgendwie genial, denn er laeuft ausschliesslich mit luft 
weiters:
- dass real ein luft-benzin-gemisch da zur kompression kommt (mit komplett anderem adiabaten-exponenten), und dass inbesondere deine molekuelanzahl "gasteilchen" nach zuendung sich gnadenlos vervielfacht hat (weshalb u.a. deshalb dann die rechnung auch komplett fuer die tonne ist: du liegst um groessenordnungen daneben, gemessen an der realitaet) soll scheinbar ebenfalls ignoriert werden
- die annahme einer einheitlichen, ueber das gesamte temperatur/druck-geschehen gehenden "mittleren spezifischen isochore Wärmekapazität" (egal jetzt ob von luft, oder aber eines luft/gas-gemisches) ist absolut unsinnig + von jeder sachkenntnis ueber vorgaenge in verbrennungsmotoren auch voellig unberuehrt
- da bei ottomotoren sowas wie eine "zuendfolge" existiert (und somit jeweils nur ein zylinder von 4en resp. manchmal auch 6en die sonn ottomotor haben kann in einem gegebenen moment ggf. gezuendet wird), der "hubraum" sich jedoch auf die summe aller max-volumina in allen zylindern bezieht, waere es schon hilfreich zu wissen auf ein wieviel-zylinder-modell die aufgabe gemuenzt sein soll (denn die im mittel (!) 150 g luft die da durchgehen werden dann im mittel ja auch nur von 1/4 resp. 1/6 des hubraums "bearbeitet" ( d.h. fuer dich/die aufabe: komprimiert usw): weitere 3*150g resp. 5*150 g sind in den anderen kammern ja im mittel stets (!) lediglich "temporaer zwischengespeichert")
... und tausend weitere einbrueche der realitaet in die uebrige gegenwart, wie ich einfach mal summarisch anmerken moechte: verbrennungs-/leistungsberechnungen an motoren ist real ne recht aufwendige geschichte, die immernoch an "schwarze kunst" grenzt
so billig gehts nicht, garnicht, ueberhaupt nicht ...
... und das sollte selbst ein durchschnittlich merkbefreiter aufgabensteller wissen |
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