Hilfe bei Physik Aufgabe (+ Rechnung wenn möglich)?
Bei einem Langstreckenflug fliegt ein Flugzeug den größten Teil der Strecke mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer Höhe von etwa elf Kilometern. Die Triebwerke treiben das Flugzeug mit nahezu konstanter Kraft von etwa 500 kN in Bewegungsrichtung an. Auf der Strecke von Frankfurt nach New York legt das Flugzeug die 6200 km in etwa acht Stunden und 40 Minuten zurück. In einem Liter Kerosin sind 34 Megajoule Energie gespeichert.
B1 Berechne, wie viel Liter Kerosin das Flugzeug für diese Strecke benötigt.
B2 Bestimme die erbrachte Leistung.
B3 Tatsächlich benötigt das Flugzeug für diese Reise 95 000 Liter Kerosin. Diskutiere, warum deine Berechnungen nicht ausreichen, um den tatsächlichen Kerosinverbrauch zu ermitteln.
2 Antworten
B1) Energie ist Kraft mal Weg.
B2) Leistung ist Kraft mal Geschwindigkeit.
B3) Die Energie des Kerosins geht nicht zu 100 % in die Schubkraft, die das Flugzeug antreibt. Ein Teil geht auch in die Wärme und die kinet. Energie der Abgase.
B1) W=F*s=500kN*6200000m=3,1TJ
V=3,1TJ / (34MJ/L) = 91176,47L
B2) P=F*s/t=500kN*6200km/27600s = 112318,84kWh
B3) Das könnte mehrere Gründe haben:
- Beim Abheben wird mehr Energie benötigt
- Wirkungsgrad/Luftwiderstand
Wirkungsgrad/Luftwiderstand
Der Luftwiderstand ist schon durch den Teil der Schubkraft berücksichtigt, die dazu dient, ihn zu überwinden.
Mit dem Wirkungsgrad liegst Du richtig. Die Triebwerke setzen nicht die gesamte Treibstoffenergie in Schubkraft um, sondern einen Teil auch in die Wärme und Geschindigkeit der ausgestoßenen Abgase.
Hier steht mehr darüber: https://www.energie-lexikon.info/strahltriebwerk.html