Big Bang 3, Schulbuch

116 A19  Fette und Öle fangen erst bei mehreren hundert Grad zu brennen an. Wasser kocht aber schon bei 100 °C und verdampft daher auf Grund der enormen Hitze sofort. Es dehnt sich dabei sehr stark aus und reißt das brennende Fett aus dem Behälter. Das Öl verteilt sich dadurch in der Luft und kommt viel mehr mit Sauer- stoff in Berührung, wodurch es wiederum viel schneller verbrennt (siehe auch A20 ). Durch Wärmeströmung (siehe Kap. 17.2, S. 17 ) entstehen die typischen Feuersäulen, die auch in B 19.35 zu sehen sind. Einen Fettbrand kann man am besten löschen, indem man das Feuer zum Beispiel mit einer Decke erstickt. A20  Damit etwas brennen oder glühen kann, braucht es Sauer- stoff. Weil durch einen Luftzug mehr Sauerstoff zum Feuer oder zur Glut gelangt, wird die Verbrennung heftiger. Dieser Effekt spielt auch beim Fettbrand ( A19 ) eine Rolle. A21  Es ist wie in A20 . Durch das Schwingen gelangt sehr viel Sauerstoff zur Stahlwolle, und diese kann dadurch viel heftiger abbrennen. A22  Der Vergaser ist der Teil, in dem das Benzin-Luft-Gemisch erzeugt wird. Eigentlich ist es eine Art Zerstäuber, ähnlich wie bei einer Flasche Parfum, weil das Benzin gar nicht gasförmig wird, sondern bloß in superfeine Tröpfchen zerrissen wird. Beim Turbolader oder kurz Turbo strömt das Abgas durch eine Turbine. Diese beginnt sich höllisch schnell zu drehen und drückt das Luft-Benzin-Gemisch praktisch mit Gewalt in den Kolben. Dort befindet sich dann auch mehr chemische Energie, und das steigert die Leistung. Bei normalen Motoren erfolgt die Füllung des Zylinders nur durch Ansaugen, wenn sich der Kolben hinunter bewegt ( B 19.24, S. 33 ). Man spricht daher von Saugmotoren. Bei V-Motoren stehen die Zylinder nicht parallel, sondern in einem V zueinander ( B 26.8 ), bei Boxer-Motoren hat das „V“ quasi 180°, ist dann also eigentlich ein „I“. Die Kolben arbeiten genau in die Gegenrichtung. Bei Dieselmotoren verwendet man meist die Common-Rail-Technik. Dabei wird nicht mehr ein Druckpuls erzeugt, um den Diesel einzuspritzen, sondern es gibt einen gemeinsamen Hochdruckbe- hälter (= Common Rail) für alle Einspritzdüsen, der auf konstantem Druck gehalten wird. A23  In B 19.38 ist links der Beginn des Arbeitstakts dargestellt. Der Kolben befindet sich ganz oben, und die Zündkerze erzeugt gerade einen Funken. Durch den Einlass kommt gleichzeitig schon wieder das neue Benzin-Luft-Gemisch. Das Gas oben verbrennt und drückt den Kolben hinunter. Zu Beginn des zweiten Taktes befindet sich der Kolben am tiefsten Punkt. Während das heiße, verbrannte Benzin-Luft-Gemisch ausströmt, strömt gleichzeitig schon das neue, kalte Benzin-Luft- Gemisch in den Zylinder nach. Weil der Auslass links offen ist, kann natürlich auch etwas von dem neuen, kalten Gemisch unverbrannt verduften. Das ist der Nachteil dieses Motors, weil Benzin unge- nutzt verloren geht. Der Vorteil ist aber auf der anderen Seite, dass jeder zweite Takt ein Arbeitstakt ist, und ein Zweitakter daher mehr Leistung erzeugt als ein Viertakter. Ein V-Motor B 29.8 A24  Dabei handelt es sich um Kühlrippen, damit die Wärme des Motors besser abgegeben werden kann. Durch die Rippen wird nämlich die Oberfläche stark vergrößert, und diese bestimmt wiederum, wie groß die Wärmeabgabe ist. Auch ein Radiator bei einer Heizung ist ähnlich gerippt, um die Wärme besser abzugeben ( B 26.9 ). Ebenso befinden sich auf den Mainboards von Computern Metallteile mit Kühlrippen ( B 17.40 , S. 22 ), um die erhitzten Teile abzukühlen. A25  Auch bei den so genannten Strahltriebwerken der Flugzeuge handelt es sich um Wärmemotoren, die sich allerdings von der Bauweise her stark von den Automotoren unterscheiden ( B 29.10 ). Im vorderen Teil befindet sich eine Art umgekehrt arbeitender Ventilator, der die Luft ansaugt und dabei gleichzeitig verdichtet (Luftkompressor). In der Brennkammer wird die verdichtete Luft mit dem Flugzeugtreibstoff (Kerosin) vermischt und verbrannt. Das heiße Gas schießt nach hinten hinaus und drückt dabei das Flugzeug in die Gegenrichtung. Außerdem betreibt es dabei eine Turbine, die wiederum den Kompressor antreibt. Ansaugen, Komprimieren, Verbrennen und Ausstoßen … eigentlich arbeitet auch ein Kolbenmotor so. Allerdings laufen die Vorgänge bei einem Strahltriebwerk andauernd und gleichzeitig ab. A26  Der Kompressor der Klimaanlage braucht für den Betrieb Energie und deshalb verbraucht das Auto mehr Benzin. A27  Wie wirksam die Wärmepumpe arbeitet, hängt davon ab, wie gut die Wärme an der Rückseite abgegeben werden kann. Im Sommer muss die Wärmepumpe länger arbeiten, damit die Kühlung gleich stark ist, und daher steigt der Stromverbrauch. A28  Das Kühlmittel im Eiskasten schädigt die Umwelt und muss daher als Sondermüll entsorgt werden. A29  Das Tiefkühlfach befindet sich deshalb oben, weil die Kühlleistung des Eiskastens oben am stärksten ist ( B 19.32, S. 35 ). Die kalte Luft sinkt ab und kühlt dann auch noch die unteren Teile. Würde man unten kühlen, dann wäre es oben im Eiskasten zu warm, weil Kälte ja nicht aufsteigt. Ein Eiskasten braucht nur dann Strom, wenn der Kompressor läuft. Dieser läuft nur, wenn innen die Temperatur zu hoch wird – und nur dann summt es. Wie kalt das Tiefkühlfach ist, hängt von seinen Sternen ab (siehe Tab. 29.1, S. 115 ). Da die kalte Luft absinkt, hat es im Eiskasten oben etwa 8 °C und unten 2 °C. Im Gemüsefach ist die Konvektion unterbrochen. Dort hat es etwa 9 bis 10 °C. Im Eiskasten halten frische Lebensmittel ein paar Tage, im Vier-Sterne-Tiefkühlfach bis zu einem Jahr. Links: Ausschnitt aus B 19.39 , S. 37 ; Rechts: Der Radiator einer Heizung B 29.9 B 29.10 Lösungen Kapitel 19 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv