AW: Treibstoff Luft - anstatt Diesel, Gas oder Benzin - kein Witz!
"Das Herz der Druckluftfahrzeuge ist ein von Airbus hergestellter Druckbehälter aus Glasfaserkunststoff, wie er auch zur Speicherung von Flüssiggas benutzt wird; in ihn passen 90 Kubikmeter Luft, die dazu mit 300 Bar komprimiert werden.
Ok, gehen wir doch mal davon aus: Wieviel Liter Benzin kann man damit ersetzen?
P*V*T ist konstant.
Nehmen wir weiterhin die Temperatur T als konstant an - das würde bedeuten, dass das Gas idealerweise alle Zeit der Welt hat beim Entspannen Umgebungswärme aufzunehmen (was in der Praxis wohl nicht ganz so sein wird).
Dann wäre P*V = konstant.
Nehmen wir nun einen Liter-Würfel (10 cm*10 cm* 10 cm) mit 300 bar komprimierter Luft. Auf jeden cm^2 wirken 3 kN (für ältere Semester: 300 kp). Eine Seitenfläche des Würfels hat 100 cm^2, also wirken auf diese Fläche 300 kN.
Lassen wir nun das Gas Arbeit verrichten, indem diese Fläche nachgibt, wobei sich
der Körper auf einen Quader mit 10 cm* 10 cm *20 cm ausdehnt.
Am Ende dieser Bewegung haben wir das doppelte Volumen, und nur noch den halben Druck (2 Liter bei 150 bar), auf die 10 cm^2 Fläche, die sich bewegt hat, wirken jetzt nur noch 150 kN.
Es wurde also folgende Arbeit verrichtet:
W = F*s mit
s: 0,1 m
F: im Durchschnitt über dem Weg: 225 kN (das ist leicht vereinfacht !!!)
also W= 22,5 kNm
Nun wiederholen wir das Spiel, verdoppeln das Volumen und halbieren den Druck, lassen also die selbe Fläche weitere 0,2 m verfahren, dann beträgt am Ende:
p = 75 bar
F= 75 kN
Im Durchschnitt über die 0,2 m betrug also die Kraft in etwa 112 kN.
verrichtet wurde die Arbeit 112 kN*0,2 m, also wiederum 22,5 kNm:
Bei jeder Halbierung des Drucks erzielen wir somit jeweils eine Arbeit von 22,5 kNm.
Im Idealfall können wir den Druck etwa 8 Mal halbieren, um auf den Außendruck von 1 bar zu kommen, oder um es anders zu sagen: 2^8,2 = 300.
Wir erzielen also bei 300 bar im Idealfall: 8,2*22,5 kNm = 185 kNm pro Liter.
(Sicher gibt es auch irgend eine fertige Formel um das direkt auszurechnen, ich habe aber noch keine gefunden. Im Prinzip ist die Kraft eine Hyperbelfunktion des Weges bzw. der Druck eine Hyperbelfunktion des Volumens, und die verrichtete Arbeit errechnet sich dann als Integral der Hyperbel, was somit auf einen natürlichen Logarithmus hinaus läuft. Egal.)
Gesamtenergie in dem 300 Liter-Tank: 300 l * 185 kNm/l = 56 MJ.
So, und das entspricht immerhin (nur im Idealfall !) dem Energieinhalt von fast 2 Litern Benzin (Benzin hat pro Liter 32 MJ) !
Naja - viel Spaß damit. Für einen T5 reicht es nicht.