Motorenfrage

[antaRi]

Wieviel ein so einfacher Motor verbraucht hängt einzig und allein von der Stellung der Drosselklappe ab, d.h. wieviel Benzingemisch in den Brennraum kommt.

Der Motor verbraucht im 1. und 5. Gang bei 2000 U/min gleich viel, denn für 2000 U/min ist die Stellung der Drosseklappe gleich.

Wie schnell das Auto im 1. bzw. 5. Gang fährt hängt aber vom Lastzustand ab, der ist bei höherer Geschwindigkeit größer (Hauptfaktor ist Luftwiderstand)
Das wiederrum heißt, dass das Auto je nachdem wie die Gänge übersetzt sind im 5. Gang nicht so viel schneller fahren wird wie es eigentlich von der Übersetzung her zu erwarten wäre. Es fährt sozusagen "langsamer" als im 1. Gang.

Aber der Spritverbrauch ist gleich!

 

[Gojira]

Wie ist das mit Verbrauch gemeint? Also wieviel Liter er pro Stunde schluckt oder auf 100 km?

Pro Stunde schluckt der Motor im 5. Gang bei 2000rpm einiges mehr, aber ich behaupte mal dass der Verbrauch auf 100 km im 5. Gang um einiges niedriger ist als im 1. Gang bei 2000 rpm

 

[evil]

Du wirst im 5. Gang um die Drehzahl zu halten mehr Gas geben müssen und somit mehr Sprit pro Minute verbrauchen...allerdings wirst du auf 100 km weniger verbrauchen da du ungleich schneller fährst...

E: also das von Bartman müsste auch zutreffen

 

[Odium]

Ihr geht alle viel zu detailliert an das ganze heran. Wir denken uns das ganze Auto als Black Box und klammern den Faktor "Treibstoff" einfach aus, das heißt, wir gehen davon aus, dass Benzin außerhalb des Fahrzeugs gelagert wird und keinen Einfluss auf die Black Box hat. Das kann man so machen, da wir den Verbrauch des Fahrzeugs für einen infinitesimal kleinen Zeitraum betrachten und wir dann die Gewichtsreduzierung des höheren Treibstoffverbrauchs einfach ignorieren können.

Und dann nutzen wir den thermodynamischen Energieerhaltungssatz (wegen der chemischen Energie des Treibstoffs) und gehen davon aus, dass das Fahrzeug ein abgeschlossenes System ist und dessen innere Energie konstant bleibt, also das sämtlich verbrauchter Treibstoff entweder in Wärme oder Kinetik (=Arbeit) umgewandelt wird.
Es gilt dU = deltaQ + deltaW und dU = 0.
Damit beim schnellen Fahrzeug die innere Energie = 0 bleiben kann, muss mehr Treibstoff verbrannt werden. Dabei gehen wir davon aus, dass die entstehende Wärme 100%ig entropisch ist und ungenutzt das System verlässt, wenn wir die Voraussetzung dU=0 nicht mehr brauchen.

Die Black Box würde ich nicht aufbrechen, weil sonst zuviele Faktoren einfließen: Unterschiedliche Wärmeentstehung beim 1. bzw. 5. Gang, kein linearer Unterschied beim Roll- und Windwiderstand und viele andere Kleinigkeiten wie unterschiedliche Schwingkraft innerhalb des Getriebes.

 

[cartridge_case]

wir reden aber von nem fahrenden auto und nix mit ner blackbox...

 

[Odium]

Das System bewegt sich doch, aber die innere Energie bleibt halt gleich.

 

[cartridge_case]

der windwiderstand wird von der blackbox nicht "absorbiert"?

 

[Odium]

Kann man einbeziehen, wenn man will, ändert aber nichts am Ergebnis: Im höheren Gang sind alle äußeren Widerstände sowieso größer als im kleineren Gang, kleiner wird der Verbrauch dadurch jedenfalls nicht.

 

[T&T]

Odium hat schon recht, bis auf eine Kleinigkeit

Damit beim schnellen Fahrzeug die innere Energie = 0 bleiben kann,

Die Änderung der inneren Energie (dU) = 0, die innere Energie des Systems ist nicht 0

Im Prinzip stimme ich mit dir überein, letztendlich hängt es von den "Kleinigkeiten" ab (z.B. größerer Wirkungsgrad bei höherer Drehzahl). Außerdem sollte der Verbrauch in kg_Brennstoff/kWh bzw. Liter_Brennstoff/kWh definiert werden, nicht auf L/std oder L/km

und dieser spezifische Verbrauch hängt sehr wohl vom Lastzustand ab.