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Energiegehalt von Treibstoffen

30 Übungen zu Heizwert, Energie je Liter und CO₂ je Megajoule.

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Welche Bezugsgröße zählt?
AFB II

Untersuche drei Situationen: Wähle für jede, auf welche Bezugsgröße es beim Energiegehalt des Treibstoffs ankommt.

Wähle in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
SituationBezugsgröße
Ein Pkw hat einen Tank mit festem Volumen von 50 L.
Eine Rakete muss ihren Treibstoff mit in die Höhe tragen, Platz ist kaum begrenzt.
Ein Gasversorger rechnet Erdgas am Zähler ab.
Bei festem Tank zählt der Energiegehalt je Liter (Heizwert mal Dichte). Bei einer Rakete zählt die Masse, also der Heizwert je kg. Gase werden am Zähler in m3 erfasst. Typischer Fehler: den Heizwert je kg überall als „den Energiegehalt“ zu verwenden.
Frage: Was ist in der Situation begrenzt – Platz, Masse oder das Gasvolumen am Zähler?
Pkw: je Liter. Rakete: je kg. Erdgaszähler: je m3.
A2
Brennwert und Heizwert
AFB III

Formuliere mit den Satzbausteinen, warum der Brennwert eines Brennstoffs größer ist als sein Heizwert. Drei Bausteine sind überflüssig.

Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
Der Heizwert rechnet das Wasser als Dampf. Kondensiert der Dampf, gibt er zusätzlich Wärme ab, die im Brennwert mitgezählt wird: Hₛ ist etwa 10 % größer als Hᵢ. Die Fallen: Wasserdampf verbrennt nicht, und mehr CO2 erhöht den Brennwert nicht.
Der Satz geht vom Wasserdampf über die Kondensation zur zusätzlichen Wärme.
Wasserdampf entsteht – kondensiert – zusätzliche Wärme – Brennwert größer.
A3
Was sagt der Heizwert?
AFB I

Welche Aussagen zum Heizwert sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Der Heizwert ist eine Energie pro Masse, keine Temperatur (das wäre die Zündtemperatur). Über das CO₂ sagt er allein nichts aus — dafür braucht man den Kohlenstoffanteil.