Hey,

hab es mal mit den errechneten Werten aus spritmonitor.de gegengecheckt. Das stimmt grob überein (9.470 km à 5,91 l/100km = 1.466,6 kg CO2).

Dann hab ich deine Werte eingegeben und kam auch auf diese 21,1 kg. Finde ich für 100 km echt seltsam, aus den von dir angesprochenen Gründen.

Vielleicht ist da ein Kommafehler in der Rechnung oder wir übersehen etwas...?!

Du darfst doch nicht die Masse von Diesel mit der Masse von CO2 vergleichen.

Für die Verbrennung brauchst du doch ebenfalls (übermäßig viel) Luft. Und die drückt der Turbo ja ebenfalls den Brennraum.

D.h. 6,6kg Diesel + x,xkg Luft ergeben deine 21kg CO2 + x,xkg Restliche Gase

[nerd mode]

Der entscheidende Hinweis wurde schon gegeben: Du verbrennst neben dem Diesel ja auch noch eine ganze Menge an Luft. Und außerdem sind Atome sehr unterschiedlich schwer.

Das kann man mithilfe der molaren Masse recht einfach ausrechnen. Wenn wir mal die Verbrennung von reinem Octan nehmen (hätte dann eine Oktanzahl von 100)

Dann hast du 2*C8H18 + 25*O2 = 16*CO2 + 18*H2O

Damit hast du auf beiden Seiten gleich viele Atome C Kohlenstoff, O Sauerstoff und H Wasserstoff. C sind 16, O sind 50 und H sind 36

Also quasi (wissenschaftlich nicht korrekt geschrieben)

16 C 36 H + 50 O = 16 C 32 O + 36 H 18 O

Wenn man jetzt die molaren Massen einsetzt und alles mit 1 Mol multipliziert (mol ist nur eine (sehr hohe) Zahl ohne Einheit. 1 Mol sind 6*10^23 Teilchen also 600.000.000.000.000.000.000.000 Teilchen. Die Zahl hat man eingeführt, um Atommengen in alltäglichen Gewichtsgrößen, also Gramm, berechnen zu können) kommt man auf

(16*12g C + 36*1g H) + 50*16g O = (16*12g C + 32*16g O) + (36*1g H + 18*16g O)

228g C8H18 + 800g O2 = 704g CO2 + 324g Wasser

Das heißt: pro 228g Sprit (in diesem Fall reines Octan), die du verbrennst verbrennst du außerdem 800g Luft und daraus entstehen dann 704g CO2 und 324g Wasser(dampf)

Als Kontrolle: Links und Rechts der Gleichung kommen 1028g raus, klingt also plausibel.

Mit realem Sprit wird die Rechnung etwas komplizierter, weil echter Sprit nicht aus reinem Octan sondern aus einer bunten Mischung an Kohlenwasserstoffen besteht. Außerdem ignorier ich gerade unverbrannte Spritteile (Ruß) und unerwünschte Nebenprodukte (NOx Gase), grundsätzlich kommt die Rechnung aber so hin. [/nerd mode]

Nochmal in einfach:

Pro 1 Kilo Sprit verbrennt man 3,5 Kilo Sauerstoff und produziert damit etwa 3 Kilo CO2 und 1,5 Kilo Wasser

Und Tante Edith meldet sich nochmal: Deine Berechnung stimmt nicht ganz. Zum einen dividierst du nicht Motordrehzahl durch 4 sondern durch 2 weil alle 2 Motorumdrehungen ein Arbeitstakt stattfindet. Und zum anderen gilt das dann nur für einen Ladedruck von 1bar. Den hat man bei 2000 rpm üblicherweise noch nicht anliegen. Aber die Größenordnung kommt schon hin.

Sheldon, bist du's?

Ich habe kein Wort verstanden.

nee, aber bin großer Fan

Das nach dem Nerd Mode ist doch denke ich zu verstehen:

1 Kilo Sprit + 3,5 Kilo Sauerstoff ergibt 3 Kilo CO2 plus 1,5 Kilo Wasser

Deshalb sammelt sich auch immer so viel Wasser im Auspuff.

Eine Gleichung mit 2 Unbekannten war schon immer ein Herausforderung.

badworseme: ich habe nur noch auf die Frage "In welche Richtung weht der Wind?" gewartet.

Der Klugscheißer in mir fragt sich jetzt, was mit den anderen Bestandteilen der Luft passiert und woher weiß das O, ob es zu einem C oder H oder sonst was reisen darf?

Gibt es auch "diverse" O's?

idealerweise würde der Stickstoff (~80%) und andere Bestandteile (~1%) einfach unverändert durch den Motor durch gehen. Leider ist die Verbrennung nicht ideal und man hat noch ein paar Moleküle CO (Kohlenmonoxid) - wird im Kat zu CO2 umgewandelt - und Stickoxide (NOx, wobei x für eine beliebige Zahl steht) - wird zu Stickstoff umgewandelt.

Bei der Verbrennung reagiert das O2 einfach mit dem C und dem H. Wie die zueinander finden kann man sich wie Magnetismus oder rollige Menschen vorstellen. Du hast in der Disco einen Saal voll rolligen Frauen und Männern. Wenn eine rollige Frau auf eine andere rollige Frau trifft stoßen sie sich voneinander ab, wenn eine rollige Frau auf einen rolligen Mann trifft ziehen sie sich gegenseitig an. So ähnlich funktioniert das mit dem Sauerstoff und den C und H Atomen

Danke...jetzt starr ik schon Stunden auf die köchelnde Buchstabensuppe, aber nix passiert...

Irgendwas fehlt noch in deiner Veranschaulichung

Zitat von badworseme

Du hast in der Disco einen Saal voll rolligen Frauen und Männern. Wenn eine rollige Frau auf eine andere rollige Frau trifft stoßen sie sich voneinander ab, wenn eine rollige Frau auf einen rolligen Mann trifft ziehen sie sich gegenseitig an. So ähnlich funktioniert das mit dem Sauerstoff und den C und H Atomen

Wärst du mein Physik- / Chemie- / Mathelehrer gewesen, hätte ich heute wahrs. Ahnung davon.

Kenn ich. Meine Mathelehrerin hat mich auf dem Abiball gefragt, wer ich denn sei. Sie kenne mich nicht. Gut, war auch schwierig bei 2 Stunden Anwesenheit im 13. Schuljahr. Ein Hoch darauf, Mathe noch nicht als Pflichtfach gehabt zu haben.

Mit Mathe Leistungskurs und Maschinenbau-Studium bin ich dann wohl hier der Außenseiter. Den Spruch mit Rechnen und Mathematik hat mein Prof in der Uni gebracht. Wobei der selbst gesagt hat, dass für uns Maschinenbauer die Mathematik ja nur eine Hilfswissenschaft ist.

Allerdings hab ich von Chemie nicht wirklich viel Ahnung, in der Physik kenn ich mich gut aus. Das da oben mit molarer Masse und so das ist so etwa 11. Klasse Chemie würde ich schätzen.

Naja jedenfalls Luft is zwar ganz schön leicht aber so ein Motor braucht verdammt viel davon. Pro Gramm Benzin 14,7g Luft (wovon dann etwa 3g Sauerstoff sind), das wäre dann Lambda = 1. Das entspricht etwa 12 Liter Luft, die pro Gramm Benzin verbraucht werden.

Als ich damals im Gasturbinen-Business angefangen hab hatten sie eine sehr interessante Veranschaulichung. Die "mittelgroße" GT, die wir im Portfolio haben (etwa 250 MW) zieht pro Sekunde etwa den Rauminhalt eines Einfamilienhauses an Luft durch.

Zitat von VRStef

Danke...jetzt starr ik schon Stunden auf die köchelnde Buchstabensuppe, aber nix passiert...

Irgendwas fehlt noch in deiner Veranschaulichung

War das jetzt ernst gemeint? Falls ja welchen Teil soll ich nochmal versuchen zu erklären?

Nimm VRStef bitte NIE ernst.

Wenn ihr Mal die Chance habt, bei einem IS38 oder LM440 o.ä. Umbau auf dem Beifahrersitz und geöffneten Seitenscheiben bei einer Leistungsmessung mit dabei zu sein ... das ist schon gewaltig was da ab 5000 1/min los und trotz Absaugung im geschlossenen Raum zu spüren ist.

Da muss ich auch an das Video von Philipp Kaess und der Leistungsmessung vom Materialmord GTR denken. Da bekommt man Mal eine Vorstellung.

https://youtu.be/sc58IzHNnAY?t=423

Zitat von badworseme

Mit Mathe Leistungskurs und Maschinenbau-Studium bin ich dann wohl hier der Außenseiter

Mit Chemie LK, Mathe GK und als Maschinenbauer im Bereich Aeromaschinenkonstruktion kann ik dem schon Folgen. Das Späßchen musste einfach sein.

Ik denke das mit den C's & H's & O's muss nicht für jeden nachvollziehbar sein.

Thema sollte damit aber beantwortet sein...vorne kommt neben Luft & Kraftstoff n Haufen Zeugs in den Motor rein, hinten kommt böse, schmutzige, heiße Luft wieder raus