Wie ist die Energieumwandlung einer startenden Rakete?

3 Antworten

fjf100
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Physik
30.03.2020, 19:11

chemische Energie→Wärmeenergie/Druckenergie-kinetische Energie

In der Rakete ist die Energie im Treibstoff chemisch gebunden.

Bei der Verbrennung wandelt sich diese chemische Energie Wärmeenergie

Die kinetische Energie (Bewegungsenergie) ergibt sich aus dem Druck in der Brennkammer

kinetische Energie Ekin=1/2*m*v²

Druckenergie Edruck=p*v

p=absoluter Druck in Pa (Pascal) in der Brennkammer

Wärmeenergie Ewärme=m*c*(t2-t1) ist die innere Energie des heißen Gases

t1=Normtemperatur t1=0° Celsius

pn=101,325 kPa=10132500 Pa Normdruck

Hinweis:Man benötigt bei der Wärmeenergie (innere Energie) und der Druckenergie einen Bezugspunkt.

Das ist fast immer der Normzustand p=101,325 kPa und t=0° Celsius=273,15° Kelvin

Schubkraft einer Rakete Fs=(m)*v

Fs=Schubkraft in N (Newton)

(m)=Massenausstoß in kg/s (Kilogramm pro Sekunde)

v=Ausstoßgeschwindigkeit der Gase in m/s (Meter pro Sekunde)
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert
Sheldor144
30.03.2020, 19:11

Du startest mit der chemischen Energie im Treibstoff. Wenn die Rakete zündet, wird diese Energie dann umgewandelt in kinetische Energie und Lageenergie.

Beim Steigen nimmt die Lageenergie linear mit der Höhe zu (weil E = m*g*h). Wie die kinetische Energie zunimmt, kannst du dir ja mal selbst überlegen. (Du sollst wahrscheinlich davon ausgehen, dass die Rakete konstant beschleunigt wird).

Was man sonst noch zu der Aufgabe schreiben soll, versteh ich auch nicht ganz...
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
Thewalkingfish
30.03.2020, 19:07

Wärme=(Bewegungsenergie der Moleküle des Raketentreibstoffs) wird umgewandelt über das Rückstoßprinzip in Bewegungsenergie der gesamten Rakete.

Durch die Bewegung der Rakete gewinnt sie an Höhe und durch an Lageenergie. Würde die Rakete nicht ständig nach"feuern" würde die kinetische Energie schrittweise in Lageenergie umgewandelt werden.