Rechnungen

In einer Wärmekraftmaschine mit Kurbeltrieb wird durch Verbrennung ein Druck von 15 bar erzeugt. Der Kolbendurchmesser sei 8 cm. Welche Kraft wird durch den Kolben unter Vernachlässigung von Reibungsverlusten weitergegeben? (7539,8 N) Der Kurbelradius sei 100 mm. Welches Drehmoment kann der Motor in dem Augenblick erzeugen, wenn die Kolbenkraft tangential auf den Kurbyelradius wirkt? (754 Nm)?

Berechnen Sie das Hubvolumen Vh und VH des gegebenen Motors (3,98l)?

Zu einem Motor sind folgende Daten gegeben: - Bohrung: 110 mm - Kurbelradius: 55 mm - Kompressionsvolumen: 0,1 l Berechnen Sie das Verdichtungsverhältnis (11,45)?

Zu einem Motor sind folgende Daten gegeben: - Bohrung: 100 mm - Hubraum: 2040 cm3 - Verdichtung: 1:18,6 - Zylinder: 2 Berechnen Sie den Hub und das Kompressionsvolumen. (129,87mm; 57,95 cm3)?

Auf einem Prüfstand wurden für einen 4-Takt Motor folgende Werte ermittelt: 25000 Zündungen der Zündkerze in 10 min Um welche Motorart handelt es sich (Diesel/Otto)? Welche Drehzahl hatte der 4-Takt-Motor?

Berechnen Sie für einen Audi 4,2 Liter Dieselmotor a) effektive Leistung bei 2000, 3000 und 4000 U/min (136 kW; 204 kW; 234 kW) b) die Literleistung bei 2000, 3000 und 4000 U/min (32,93 kW/l; 49,4 kW/l; 56,74 kW/l) c) Der Motor wiegt 150 kg. Berechnen Sie das Leistungsgewicht bei Maximalleistung (0,625 kg/kW) Das notwendige Motormoment kann aus folgendem Diagramm entnommen werden?

In einer Gasflasche mit 50l Volumen ist Methan bei einem Druck von 10 bar absolut und einer Temperatur von 68°C gelagert. Welche Masse ist enthalten? (0,28 kg) (R = 517,97 J/(kg*K); (0 K = -273,15°C)?

In einem Behälter ist Luft bei einem Druck von 5 bar absolut und einer Temperatur von 22°C gelagert. Welche Dichte hat die Luft? (5,9 kg/m3) (R = 286,91 J/(kg*K); (0 K = -273,15°C?

Eine leere, verschlossene Flasche (21°C; p=1,02bar) wird in die Sonne gestellt und erwärmt sich dort auf 60°C. Berechnen Sie den Luftdruck in der Flasche! (1,155 bar)?

Im 16. Jahrhundert wurde die Luftpumpe entwickelt. Welcher Druck ist in einer festen Kugel (VKugel= 0,12 m3 ), wenn mit der Luftpumpe 22 mal das Volumen (VPumpe= 1,2 dm3 ) in die Kugel gepumpt wurde? (1,236 bar) Der Anfangsdruck im Inneren der Kugel war 1,013 bar. Es wird angenommen, dass die Temperatur in einer hinreichend langen Zeit nach dem Pumpvorgang in der Kugel wieder den vorherigen Wert angenommen hat?

Ein Tiefseefisch schwimmt bei konstanter Körpertemperatur aus einer Tiefe von 600 m an die Wasseroberfläche. Wie viel Luft muss er ablassen, wenn die Schwimmblase in der Tiefe und an der Wasseroberfläche 5 cm3 hat? (300 cm3) Tipp: Druckzunahme im Wasser ist 1 bar/10m Wassertiefe?

Auf wieviel Grad muss man Helium in einem dichten Behälter von 0 °C aus erwärmen, damit sich der Druck verdreifacht? (546,3°C)?

In einem wärmeisolierten Zylinder (isentrop) sind 3 Hektoliter Stickstoff N2 bei 8 bar Absolutdruck eingeschlossen. Welcher Absolutdruck stellt sich ein, wenn das Volumen verdoppelt wird? (3,03 bar)?

In einem wärmeisolierten Zylinder (isentrop) stellt sich ein Luftvolumen von 8 cm3 bei einer Temperatur von 30°C ein. Durch Volumenveränderung erhöht sich die Temperatur auf 90°C. Welches Volumen herrscht jetzt im Zylinder? (5,09 cm3)

Berechnen Sie die Änderung ΔU der inneren Energie aus Aufgabe 4 (50l-Flasche; cvLuft = 715 J/(kg*K; RSLuft = 286,91 J/(kg*K)(1685,1J) und 7 (cVHelium = 5240 J/(kg*K); 50 g Helium)(143130,6J)

Auf einer Bergwanderung isst ein 50 kg schwerer Junge eine Schokolade mit einem Nährwert von 100 kJ. a) Wie viel Höhenmeter kann er nach dem 1. Hauptsatz mit diesem Energievorrat bewältigen? (203,87m) b) Warum reicht die Schokolade in Wirklichkeit nicht so lange?

Ein PKW mit 900 kg Gewicht fährt mit 100 km/h an eine Sprungschanze heran. Der Fahrer tritt bei Beginn der Schanze auf die Kupplung. a) Wie hoch kann er die Schanze befahren unter der Bedingung, dass alle weiteren Widerstände = 0 sind (verlustfrei)?(39,33m) b) Wie hoch kann er fahren, wenn bei der Fahrt durch Reibung im Antriebsstrang 100 kJ in Wärme umgewandelt werden? (28m)

1 kg Luft soll von bei konstantem Druck von 15°C auf 55 °C erwärmt werden. Welche zuzuführende Wärmemenge Q ergibt sich? (cv = 715 J/kg/K und κ=1,4)(40040J)

Eine Luftpumpe hat einen Hub von 50 cm und einen Querschnitt von 3 cm2. Welche Arbeit muss man bei einem Kolbenhub verrichten, wenn der Reifendruck 2 bar beträgt?(30J)

Ein Otto-Kreisprozess soll idealisiert berechnet werden. a) Stellen Sie eine Otto Kreisprozess schematisch dar und benennen Sie die 4 Eckpunkte mit Nummern b) Berechnen sie nach dem Verdichtungstakt den erreichten Druck (Hubvolumen 600 cm3; Verdichtungsverhältnis 1: 10; Anfangsdruck 1 bar); Gehen Sie dabei davon aus, dass reine Luft verdichtet wird (R = 286,91 J/(kg*K); (0 K = -273,15°C) (25,12 bar) c) Es wird 1 KJ an Wärme zugeführt. Wie stark steigt der Druck dadurch? (85,3 bar) Die Anfangstemperatur vor der Verdichtung sei 20°C (cv = 715 J/kg/K) d) Welcher Druck ergibt sich am Ende der Expansion? (3,396 bar)

Ein PKW mit 4 Zylinder Ottomotor und einem Hubraum von 1600 cm3 (Kraftstoffdichte 750 kg/m3) verbraucht 7 l/100km bei konstanter Geschwindigkeit von 80 km/h. a) Welche innere Leistung wird vom Motor verlangt, wenn der innere Wirkungsgrad 45% ist? (22050W) b) Der Motor fährt mit einer Drehzahl von 2500 1/min. Wie groß ist der effektive Mitteldruck, wenn der Reibmitteldruck 1 bar ist? (5,615 bar)

Ein 4-Zylinder-Fahrzeug-Ottomotor hat folgende Daten : d = 69,5 mm; s = 59 mm; Pi,nenn= 29 kW bei nPi,nenn= 5900 min-1 Mmax= 62 Nm bei nMmax= 3500 min-1 a) Wie groß ist das Hubvolumen VH? (895,3 cm3) b) Wie groß ist der innere Mitteldruck pmi bei Nennleistung? (6,588 bar) c) Wie groß ist der effektive Mitteldruck pme,max bei maximalem Drehmoment? (8,7 bar)

Der Viertakt-Ottomotor aus der Vor-Aufgabe wurde auf dem Prüfstand vermessen. Es ergaben sich folgende Meßwerte : M = 47 Nm bei n = 5900 min-1 ; Stoppzeit für 150 cm3 verbrauchten Kraftstoff : zKr = 41,5 s ; Dichte und Heizwert des Kraftstoffs : ρKr = 0,73 kg/l ; H= 43 MJ/kg . a) Wie groß sind Pe, be und ηe? (29 kW; 327,1 g/kWh; 25,59%) b) Wieviel Liter Benzin verbraucht ein Fahrzeug auf 100 km mit obigem Motor bei obiger Leistung, wenn es eine Geschwindigkeit von 140 km/h erreicht? (9,29 l/100km)

a) Welche Kraft übt der Presskolben auf das Werkstück aus? (2000N)

b) Welche Arbeit wird verrichtet, wenn der Pumpenkolben zehnmal um 10 cm in den

Zylinder gedrückt wird? (40Nm)

c) Um wie viel cm bewegt sich der Presskolben dabei nach oben? (2cm)

d) 50 % der verrichteten Arbeit werden als innere Energie im Werkstück gespeichert. Was

passiert mit den restlichen 50 %? (Werden in Wärme umgewandelt)

Zum Betreiben eines Häckselwerks wird eine Drehzahl von 1500 1/min und ein Drehmoment von 600 Nm benötigt. Das Häckselwerk soll durch einen Hydraulikmotor mit einem Nenndruck von 210 bar betrieben werden. Der Motor hat einen Gesamtwirkungsgrad von 94%. Der Hydraulikmotor ist mit einer Hydraulikpumpe verbunden, die ein Schluckvolumen von 350 cm3 hat und einen volumetrischen Wirkungsgrad von 95% und einen mechanischen Wirkungsgrad von 98%. Welche Drehzahl muss der elektrische Antriebsmotor haben und welches Antriebsmoment?