Energieumwandlung im Motor - das 4-Takt-Prinzip interaktiv erklärt
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Im Alltag begegnet uns Energie ständig - zum Beispiel, wenn etwas leuchtet, sich bewegt oder warm wird. Auch auf dem Schulweg mit Auto, Bus oder Roller spielt Energie beziehungsweise die Umwandlung von Energie von einer Form in die andere eine essenzielle Rolle. Doch was passiert eigentlich, wenn man ins Auto steigt und der Motor anspringt? Wie wird aus dem Benzin im Tank die Bewegung, die uns vorwärtsbringt - und warum wird dabei so viel Energie als Wärme „verschwendet"? Genau das steht im Mittelpunkt dieser Übung: die Energieumwandlung im Verbrennungsmotor verstehen - von der chemischen Energie im Kraftstoff bis zur Drehbewegung an der Kurbelwelle.
Aufgabe 1: Energieumwandlung
Solche Energieumwandlungen passieren nicht nur bei einfachen Alltagsbeispielen, sondern auch in technischen Systemen, die dir täglich begegnen. Ein wichtiges Beispiel dafür ist der Viertaktmotor: Er sorgt dafür, dass Fahrzeuge fahren können und macht dabei physikalische Prozesse sichtbar, die im Alltag meist verborgen bleiben. Deshalb geht es jetzt darum, den Viertaktmotor genauer in den Blick zu nehmen.
Aufgabe 2: Die vier Takte des Viertaktmotors - am Beispiel des Ottomotors
Ziehe die vier Takt-Bezeichnungen an die passende Stelle in der Abbildung des Viertaktmotors.
Aufgabe 3: Bauteile des Verbrennungsmotors
Aufgabe 4: Energieumwandlung und Wirkungsgrad
Aufgabe 5: Physikalische Vorgänge beim Arbeitstakt
Ordne die physikalischen Aussagen den richtigen Begriffen zu.
Aufgabe 6: Rund laufender Motor und Motorkonzepte
Link Materialbeschreibung
- Energieumwandlung im Motor - das 4-Takt-Prinzip interaktiv erklärt
Die interaktive Übung für das Fach Physik der Klasse 10 vermittelt den Schülerinnen und Schülern zentrale Zusammenhänge der Energieumwandlung am Beispiel des Verbrennungsmotors. Sie erschließen sich den Aufbau des Motors, analysieren das 4-Takt-Prinzip und bearbeiten Aufgaben zu Bauteilen, Verdichtung, Ausdehnung und Wirkungsgrad. So vertiefen sie physikalische Grundlagen an einem technischen Anwendungsbeispiel.
