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Ein Dieselmotor zündet selbst
AFB I–IIEin Dieselmotor besitzt keine Zündkerze. Im Verdichtungstakt wird die angesaugte Luft im Zylinder auf etwa ein Zwanzigstel ihres Volumens zusammengedrückt; eingespritzter Kraftstoff entzündet sich danach von selbst. Für einen Zylinder wurden je Takt folgende Werte für das Gas im Zylinder (System) ermittelt:
| Takt | Wärme Q | Arbeit W |
|---|---|---|
| Verdichten | −0,08 kJ | +0,62 kJ |
| Arbeitstakt (nach der Zündung) | −0,45 kJ | −1,35 kJ |
- Geben Sie für den Verdichtungstakt an, was System und Umgebung sind, und begründen Sie die Vorzeichen von \(Q\) und \(W\).
- Berechnen Sie die Änderung der inneren Energie der Luft im Verdichtungstakt.
- Erklären Sie mithilfe Ihres Ergebnisses, warum der Dieselmotor ohne Zündkerze auskommt.
- Beurteilen Sie die Aussage: „Im Arbeitstakt wird die gesamte Abnahme der inneren Energie in Arbeit umgesetzt.“
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Vorzeichen immer aus Sicht der Luft im Zylinder.
Hinweis zu Aufgabe b)
Erster Hauptsatz.
Hinweis zu Aufgabe c)
Was bedeutet ΔU > 0 für die Teilchen?
Hinweis zu Aufgabe d)
Bilanz für den Arbeitstakt aufstellen.