Opgave
Dit lijkt dé oplossing voor luchtvervuiling in een heleboel miljoenensteden te zijn. Maar hoe werkt het eigenlijk?
a) Kun je uit het krantenartikel het verschil halen tussen de werking van een benzinemotor en deze motor? En wat is de overeenkomst? Lukt het niet, ga dan de werking bekijken op de eerstgenoemde website en probeer het opnieuw.
b) Waar komt de temperatuurstijging vandaan, als de lucht van buiten in de compressiefase wordt samengeperst?
De City-C.A.T. moet natuurlijk wel kunnen concurreren met normale en elektrisch aangedreven auto's, als het om vermogen en energiekosten gaat.
c) In de laatste kolom gaat het o.a over 'brandstofkosten'. Wat is hier de brandstof? Wat zal bedoeld worden met de term 'brandstofkosten'?
In de tanks zit 300 liter lucht met een druk van 300 bar.
d) Bereken hoe groot het volume van de lucht oorspronkelijk was, ervan uitgaande dat het gewone buitenlucht was van 1 bar.
Stel de auto rijdt met topvermogen (30 pk) en topsnelheid (100 km/h) in 1 uur zijn tank leeg.
e) Zoek in BINAS op hoeveel vermogen 30 pk is en bereken vervolgens hoeveel liter benzine je verbruikt zou hebben op deze 100 km.
Tenslotte
Zou je het een goed idee vinden als je vader (of moeder) besluit om zo'n City-c.a.t. aan te schaffen? Argumenten a.j.b.!
Uitwerking vraag (a)
Overeenkomst: de aandrijving gebeurt door een heen- en weergaande beweging van een zuiger in een cilinder. Verschil: de zuiger wordt in een benzinemotor bewogen door verbranding van benzine; bij deze motor wordt de zuiger in de cilinder bewogen door expansie van samengeperste lucht.
Uitwerking vraag (b)
Bij het samenpersen verricht de zuiger arbeid op de lucht die wordt samengeperst. Dan neemt de inwendige energie ervan toe wat resulteert in een temperatuurstijging.
Uitwerking vraag (c)
De samengeperste lucht is de brandstof en die heb je niet zomaar: je zult moeten betalen voor die samengeperste lucht
Uitwerking vraag (d)
Er geldt: p1V1 = p2V2, dus V1 = 300 * 300 liter = 90 . 103 liter = 90 m3.
Uitwerking vraag (e)
1 pk = 736 W → 30 pk = 22 kW. Dus in 1 uur 22 kWh → 22 * 3,6 . 106 J = 79 . 106 J. 1 liter benzine levert 33 . 106 J. Dat betekent 79 / 33 = 2,4 liter benzine.
