Kraftmaschinen: Interaktive Quizfragen für Mechatronikerinnen

Question 1

Welche der aufgeführten Einheiten steht für Energie?

Accepted Answer

Joule

Answer

Newton

Answer

Watt

Answer

Meter

Question 2

Welche Kraftmaschine wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um?

Accepted Answer

Motor

Answer

Turbine

Answer

Pumpe

Answer

Generator

Question 3

Welches der folgenden Kriterien beeinflusst den thermodynamischen Wirkungsgrad einer Kraftmaschine nicht?

Accepted Answer

Anzahl der Zylinder

Answer

Temperatur der Wärmequelle

Answer

Temperatur des Wärmesenkers

Answer

Reibungsverluste im System

Question 4

Welche Art von Kraftmaschine wird in modernen Autos verwendet?

Accepted Answer

Otto-Motor

Answer

Dampfmaschine

Answer

Gasturbine

Answer

Stirlingmotor

Question 5

Welche Komponente steuert das Kraftstoff-Luft-Gemisch in einem Ottomotor?

Accepted Answer

Vergaser

Answer

Einspritzdüse

Answer

Zündspule

Answer

Nockenwelle

Question 6

Wie berechnet man den Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Wirkungsgrad = (Abgegebene Leistung) / (Aufgenommene Leistung)

Answer

Wirkungsgrad = (Aufgenommene Wärme) / (Abgegebene Leistung)

Answer

Wirkungsgrad = (Abgegebene Wärme) / (Aufgenommene Leistung)

Answer

Wirkungsgrad = (Aufgenommene Wärme) / (Aufgenommene Leistung)

Question 7

Welche der folgenden Größen ist eine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems (SI)?

Accepted Answer

Kilogramm

Answer

Kraft

Answer

Newton

Answer

Energie

Question 8

Welche Art von Kraftmaschine wandelt Wärmeenergie direkt in Bewegungsenergie um?

Accepted Answer

Turbine

Answer

Wärmekraftmaschine

Answer

Verbrennungsmotor

Answer

Elektromotor

Question 9

Was beschreibt den Wirkungsgrad einer Kraftmaschine?

Accepted Answer

Das Verhältnis von abgegebener Leistung zu zugeführter Energie

Answer

Das Verhältnis von zugeführter Energie zu abgegebener Leistung

Answer

Die Differenz zwischen abgegebener und zugeführter Leistung

Answer

Das Verhältnis von abgegebener Leistung zu abgegebener Energie

Question 10

Welche Aussage zu Verbrennungsmotoren ist falsch?

Accepted Answer

Sie haben einen extrem hohen Wirkungsgrad.

Answer

Sie benötigen einen Brennstoff wie Benzin oder Diesel.

Answer

Sie wandeln chemische Energie in mechanische Energie um.

Answer

Sie erzeugen Abgase.

Question 11

Was unterscheidet einen Hubkolbenmotor von einem Rotationsmotor?

Accepted Answer

Hubkolbenmotoren haben Kolben, die sich in Zylindern bewegen, während Rotationsmotoren rotierende Kolben haben.

Answer

Rotationsmotoren haben Kolben, die sich in Zylindern bewegen, während Hubkolbenmotoren rotierende Kolben haben.

Answer

Hubkolbenmotoren haben keine Kolben, während Rotationsmotoren Kolben haben.

Answer

Rotationsmotoren haben keine Kolben, während Hubkolbenmotoren Kolben haben.

Question 12

Welche Komponente ist nicht in einer Turbine enthalten?

Accepted Answer

Kolben

Answer

Rotor

Answer

Stator

Answer

Gehäuse

Question 13

Was ist der Hauptzweck eines Kühlsystems in einer Kraftmaschine?

Accepted Answer

Abfuhr von überschüssiger Wärme

Answer

Zufuhr von Wärme zum Motor

Answer

Schmierung beweglicher Teile

Answer

Filterung von Luft und Kraftstoff

Question 14

Welche Aussage beschreibt das grundlegende Funktionsprinzip von Kraftmaschinen?

Accepted Answer

Sie wandeln eine Energieform in eine andere Energieform um.

Answer

Sie verbrauchen keine Energie.

Answer

Sie erzeugen Energie.

Answer

Sie funktionieren ohne externe Energiezufuhr.

Question 15

Formulieren Sie den ersten Hauptsatz der Thermodynamik.

Accepted Answer

Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Energie eines Systems kann nur zu- aber nicht abnehmen.

Answer

Die Entropie eines Systems kann nie abnehmen.

Answer

Die aufgenommene Wärmemenge eines Systems ist gleich der verrichteten Arbeit.

Question 16

Was ist der Wirkungsgrad einer Kraftmaschine?

Accepted Answer

Das Verhältnis der abgegebenen zur aufgenommenen Leistung.

Answer

Die aufgenommene Leistung geteilt durch die abgegebene Leistung.

Answer

Die Effizienz der Kraftstoffverbrennung.

Answer

Die Differenz zwischen abgegebener und aufgenommener Leistung.

Question 17

Welche Komponente einer Kraftmaschine steuert deren Drehzahl?

Accepted Answer

Regler

Answer

Kühler

Answer

Generator

Answer

Schwungrad

Question 18

Die Hauptfunktion eines Turboladers in Verbrennungskraftmaschinen besteht darin:

Accepted Answer

Erhöhung des Ladedrucks im Ansaugtrakt

Answer

Verbesserung der Kraftstoffeffizienz

Answer

Steigerung der Drehzahl

Answer

Reduzierung von Abgasemissionen

Question 19

Welche Aussage zur Stirling-Maschine ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Sie arbeitet nach dem Rankine-Kreisprozess.

Answer

Als Arbeitsmedium wird Helium verwendet.

Answer

Sie ist eine externe Verbrennungskraftmaschine.

Question 20

Welcher Vorteil gegenüber Kolbenmaschinen zeichnet Gasturbinen aus?

Accepted Answer

Höhere spezifische Leistung

Answer

Bessere Kraftstoffeffizienz

Answer

Geringerer Wartungsaufwand

Answer

Niedrigere Herstellkosten

Question 21

Welche Komponente ist in einem Dieselmotor nicht vorhanden?

Accepted Answer

Zündkerze

Answer

Einspritzdüse

Answer

Kolben

Answer

Nockenwelle

Question 22

Welche Aufgabe hat der Vergaser in einem Ottomotor?

Accepted Answer

Gemischbildung aus Luft und Kraftstoff

Answer

Abgasreinigung

Answer

Zündungssteuerung

Answer

Leistungsregelung

Question 23

Welche Aussage zur Wartung von Kraftmaschinen ist korrekt?

Accepted Answer

Regelmäßige Inspektionen sind unerlässlich für sicheren und effizienten Betrieb.

Answer

Wartungsintervalle sollten möglichst lang sein.

Answer

Wartungsarbeiten können auch von Laien durchgeführt werden.

Question 24

Welche Energiequelle ist für Kraftmaschinen in Deutschland primär?

Accepted Answer

Fossile Brennstoffe

Answer

Wasserkraft

Answer

Erneuerbare Energien

Answer

Kernenergie

Question 25

Welches der folgenden Gesetze beschreibt die Beziehung zwischen Druck, Volumen und Temperatur eines Gases?

Accepted Answer

Zustandsgleichung idealer Gase (pV = nRT)

Answer

Gesetz von Gay-Lussac (p/T = konstant)

Answer

Gesetz von Boyle-Mariotte (pV = konstant)

Answer

Gesetz von Charles (V/T = konstant)

Question 26

Welcher Prozess kennzeichnet die adiabatische Kompression eines Gases, bei der keine Wärme ausgetauscht wird?

Accepted Answer

Isoentrope Kompression

Answer

Isotherme Kompression (Temperatur bleibt konstant)

Answer

Isochore Kompression (Volumen bleibt konstant)

Answer

Isobare Kompression (Druck bleibt konstant)

Question 27

Welcher Kraftwerkstyp nutzt die chemische Energie aus fossilen Brennstoffen zur Stromerzeugung?

Accepted Answer

Thermisches Kraftwerk

Answer

Solarkraftwerk (nutzt die Energie des Sonnenlichts)

Answer

Kernkraftwerk (nutzt die Energie aus Kernspaltung)

Answer

Wasserkraftwerk (nutzt die potentielle Energie von Wasser)

Question 28

Welche Einheit wird zur Angabe des Wirkungsgrads einer Kraftmaschine verwendet, der das Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Energie angibt?

Accepted Answer

%

Answer

J (Joule, Einheit der Energie)

Answer

Nm (Newtonmeter, Einheit des Drehmoments)

Answer

W (Watt, Einheit der Leistung)

Question 29

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf den Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses, eines idealisierten thermodynamischen Kreisprozesses?

Accepted Answer

Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmesenke

Answer

Volumenverhältnis während des Prozesses

Answer

Druckverhältnis während des Prozesses

Question 30

Welche Komponente in einem Kraftfahrzeug ist hauptsächlich für die Umwandlung chemischer Energie in mechanische Energie verantwortlich?

Accepted Answer

Motor

Answer

Kardanwelle (überträgt Drehmoment und Drehbewegung)

Answer

Getriebe (überträgt und verändert Drehmoment und Drehzahl)

Answer

Räder (ermöglichen die Bewegung des Fahrzeugs)

Question 31

Welcher der folgenden Faktoren beeinträchtigt die Umweltfreundlichkeit eines Kraftfahrzeugs?

Accepted Answer

Hohe Abgasemissionen (schadstoffhaltige Gase)

Answer

Elektrischer Antrieb (keine direkten Abgasemissionen)

Answer

Geringe Kraftstoffverbrauchs (weniger Emissionen pro zurückgelegter Strecke)

Answer

Leichtbauweise (reduziert Kraftstoffverbrauch und Emissionen)

Question 32

Welche Technologie gilt als vielversprechende Zukunftsperspektive für nachhaltige Kraftfahrzeuge?

Accepted Answer

Elektromobilität (nutzt Elektromotoren und Batterien)

Answer

Verbrennungsmotoren mit Wasserstoffantrieb (erfordern eine umfangreiche Wasserstoffinfrastruktur)

Answer

Dampfmaschinen (historische Technologie, nicht für moderne Fahrzeuge geeignet)

Answer

Biokraftstoffe (pflanzliche Brennstoffe, aber begrenzte Verfügbarkeit und Nachhaltigkeitsbedenken)

Question 33

Welche Aussage über das Gesetz von der Erhaltung der Energie beschreibt korrekt das Prinzip der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet, sondern nur umgewandelt werden.

Answer

Wärme kann nicht von einem kälteren zu einem wärmeren Körper fließen.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Question 34

Welche Größe bleibt bei einer isobaren Zustandsänderung unverändert?

Accepted Answer

Druck

Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Energie

Question 35

Welche Art von Kraftmaschine ist der Otto-Motor?

Accepted Answer

Verbrennungsmotor mit Fremdzündung

Answer

Dampfmaschine

Answer

Stirlingmotor

Answer

Elektromotor

Question 36

Welche Komponente ist in einem Dieselmotor nicht vorhanden?

Accepted Answer

Zündkerze

Answer

Einspritzpumpe

Answer

Ventil

Answer

Kolben

Question 37

Welche Funktion hat ein Turbolader?

Accepted Answer

Erhöht den Ladedruck durch Ausnutzung von Abgasenergie.

Answer

Reduziert den Schadstoffausstoß.

Answer

Schmiert den Motor.

Question 38

Wie wird die Kraftstoffzufuhr in einem Vergasermotor gesteuert?

Accepted Answer

Sie hängt von der Stellung der Drosselklappe ab.

Answer

Sie ist unabhängig von der Last.

Answer

Sie wird elektronisch geregelt.

Answer

Sie ist proportional zur Motordrehzahl.

Question 39

Welche Abkürzung steht für ein Abgasnachbehandlungssystem, das Stickoxide reduziert?

Accepted Answer

SCR

Answer

EGR

Answer

DPF

Question 40

Was ist die primäre Funktion eines Getriebes?

Accepted Answer

Drehmoment und Drehzahl an die Anforderungen anzupassen und zu übertragen.

Answer

Den Motor zu kühlen.

Answer

Kraft zu erzeugen.

Question 41

Welche Komponente ist nicht Teil eines hydrodynamischen Getriebes?

Accepted Answer

Kupplung

Answer

Drehmomentwandler

Answer

Pumpe

Answer

Turbinenrad

Question 42

Was ist der **wesentliche Unterschied** zwischen einer Wärmekraftmaschine und einer Wärmepumpe?

Accepted Answer

Eine Wärmekraftmaschine wandelt Wärmeenergie in mechanische Arbeit um, während eine Wärmepumpe Wärme von einer kalten Quelle zu einer wärmeren Quelle transportiert.

Answer

Wärmepumpen arbeiten mit höheren Wirkungsgraden als Wärmekraftmaschinen.

Answer

Wärmekraftmaschinen erzeugen Wärme, während Wärmepumpen nur Wärme transportieren.

Question 43

Welcher Faktor beeinflusst den **Wirkungsgrad** einer Wärmekraftmaschine **am stärksten**?

Accepted Answer

Die Temperaturdifferenz zwischen der heißen Quelle und dem kalten Reservoir.

Answer

Die Art des verwendeten Brennstoffes.

Answer

Die Größe der Wärmekraftmaschine.

Answer

Die Drehzahl der Maschine.

Question 44

Was zeichnet einen **Carnot-Prozess** aus?

Accepted Answer

Ein Carnot-Prozess ist ein theoretischer, idealer Kreisprozess, der den maximal möglichen Wirkungsgrad erreicht.

Answer

Ein Carnot-Prozess ist ein Prozess mit nur einem einzigen Arbeitsmedium.

Answer

Ein Carnot-Prozess ist ein praktischer Prozess, der in realen Wärmekraftmaschinen eingesetzt wird.

Question 45

Ein Kolbenmotor arbeitet nach dem Prinzip der...

Accepted Answer

Verbrennung.

Answer

Elektrolyse.

Answer

Magnetischen Induktion.

Answer

Dampfbildung.

Question 46

Wie funktioniert ein Turbinenmotor?

Accepted Answer

Ein Turbinenmotor wandelt die Energie eines strömenden Fluids in mechanische Arbeit um.

Answer

Ein Turbinenmotor erzeugt Wärmeenergie durch Reibung.

Answer

Ein Turbinenmotor ist eine Art Elektromotor.

Answer

Ein Turbinenmotor nutzt elektromagnetische Induktion zur Energieerzeugung.

Question 47

Was bedeutet "Wärmeübertragung" im Kontext von Wärmekraftmaschinen?

Accepted Answer

Die Übertragung von Wärmeenergie zwischen verschiedenen Komponenten der Maschine.

Answer

Die Abkühlung des Arbeitsmediums während des Prozesses.

Answer

Die Wärmeentwicklung durch Reibung.

Answer

Die Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Arbeit.

Question 48

Welche Aufgabe hat das Kühlsystem in einer Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Das Kühlsystem sorgt für die Abfuhr der Abwärme und verhindert eine Überhitzung der Maschine.

Answer

Das Kühlsystem dient zur Steigerung der Leistung der Maschine.

Answer

Das Kühlsystem dient zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Maschine.

Answer

Das Kühlsystem dient zur Reinigung des Arbeitsmediums.

Question 49

Was passiert bei einem adiabatischen Prozess in einem Wärmekraftmaschinensystem?

Accepted Answer

Ein adiabatischer Prozess erfolgt ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung.

Answer

Ein adiabatischer Prozess ist ein isobarer Prozess, bei dem der Druck konstant bleibt.

Answer

Ein adiabatischer Prozess ist ein Prozess mit konstanter Wärmezufuhr.

Answer

Ein adiabatischer Prozess ist ein isothermer Prozess, bei dem die Temperatur konstant bleibt.

Question 50

Welche Kraftmaschinen findet man typischerweise in Kraftwerken zur Stromerzeugung?

Accepted Answer

Dampfturbinen.

Answer

Elektromotoren.

Answer

Kolbenmotoren.

Answer

Windkraftanlagen.

Question 51

Was ist der Unterschied zwischen einem Viertaktmotor und einem Zweitaktmotor?

Accepted Answer

Ein Viertaktmotor vollführt einen vollständigen Arbeitszyklus in vier Takten, während ein Zweitaktmotor dies in zwei Takten tut.

Answer

Ein Viertaktmotor ist leiser als ein Zweitaktmotor.

Answer

Ein Viertaktmotor hat einen höheren Wirkungsgrad als ein Zweitaktmotor.