Aufgabe 1:
Wie ist eine Maschine definiert und welche Ziele werden mit der Nutzung einer Maschine verfolgt
Aussstattung mit einem anderen Betriebssystem als der eingesetzten menschlichen oder tierischen Kraft
Verbundene Teile, von denen mind. eines beweglich ist
Ziele:
Verstärkung eigene Kraft
Zeitgewinn
Genauigkeit, feinere Bearbeitungsmöglichkeiten, Fertigung identischer Produkte
Entlastung der Produktionsarbeiter
Aufgabe 2:
Wie ist die globale Maschinen- und Anlagenstruktur definiert? Nennen Sie ein Beispiel
Kraftmaschinen und Arbeitsmaschinen
Erzeugung mechanischer Energie aus anderen Energieformen
Umwandlung mechanischer Energie in besser transportier- oder speicherbare Energieformen (optional)
Rückumwandlung transportierter- oder gespeicherter Energie in mech. Energie (nur wenn vorheriger Punkt aktiv)
Zweckgebundene Nutzung mechanischer Energie
Aufgabe 3:
Was sind Kraftmaschinen? Nennen Sie ein Beispiel
• Maschinen zur Umwandlung einer anderen Energie-Form in mechanische Energie
Bsp.:
Motor
Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie
Aufgabe 4:
Was sind Arbeitsmaschinen? Nennen Sie ein Beispiel
angetriebene Maschine, die Energie in Form von mechanischer Arbeit aufnimmt
Schwungrad
Aufgabe 5:
Was sind Fluidenergiemaschinen? Nennen Sie ein Beispiel
Arbeitsmaschinen, die die aufgenommene Energie einem Fluid zuführen (z.B.: Pumpen, Verdichter, Gebläse und Ventilatoren)
Kraftmaschinen, die dem Fluid Energie entziehen, die dann als mechanische Energie abgegeben wird
Pumpen
Aufgabe 6:
beschreiben Sie die 4 Stufen der industriellen Revolution
Aufgabe 2.1:
Skizzieren Sie eine Dampfmaschine, Benennen Sie die Hauptkomponenten und beschreiben Sie die Funktion einer Dampfmaschine
Umsetzung thermodynamischer Energie in mechanische Rotationsenergie
Aufgabe 2.4:
Warum kann das Verdichtungsverhältnis bei den beiden Motortypen Otto und Diesel nicht beliebig hoch werden?
Beim Otto-Motor: Klopfen, Selbstentzündung
Beim DieselMotor: Bauteilbelastung, Geräusch, zu niedriger Wirkungsgrad
Aufgabe 7:
Erklären und skizzieren sie die Takte eines 4-Takt-Motors und eines 2-Takt-Motors
Aufgabe 8:
Erklären und skizzieren sie einen Kurbeltrieb und die 3 Hauptkomponenten
Aufgabe 3.1:
Leiten sie die allgemeine Beziehung zwischen Druck p, Temperatur T und Volumen V aus den Gesetzen von Gay-Lussac und Boyle-Mariott her
𝑝1/ 𝑝2 = 𝑉2/ 𝑉1 bei konstanter Temperatur
𝑉1/ 𝑉2 = 𝑇1/ 𝑇2 bei konstantem Druck
Aufgabe 3.19:
Was bedeuten die Begriffe isotherm, isobar, isochor und isentrop?
Isobar: Der Druck bleibt während zustandsänderung gleich
Isotherm: Temperatur bleibt während zustandsänderung gleich
Isochor: Volumen bleibt während zustandsänderung gleich
Isentrop: kein Wärmeaustausch mit Umgebung
Aufgabe 3.20:
Benennen Sie grob den 1. Hauptsatz der Thermodynamik und min. 2 Formulierungen des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik
1.
Energie kann ineinander umgewandeld werden, aber nicht gebildet oder vernichtet werden
2.
Wärme kann nicht von selbst von einem Körper niedriger Temperatur auf einen Körper höherer Temperatur übergehen
Wärme kann nicht vollständig in Arbeit umgewandelt werden
Alle Prozesse, bei denen Reibung entsteht, sind irreversibel (Prozesse die nicht umkehrbar sind, wie Glas fällt von Tisch und geht Kaputt)
Aufgabe 3.21:
Skizzieren Sie einen realen Kreisprozess, incl. der ungefähren Zeitpunkte, wann die Ventile öffnen und schliessen
Aufgabe 3.22:
Skizzieren Sie die 3 idealisierten Kreisprozesse. Benennen Sie die 4 (5) Prozessschritte
Aufgabe 3.23:
Skizzieren Sie grob ein Motorkennfeld mit Motorleistungen und -momenten
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