Wärmeübertragung in der Physik: Online-Quiz für Maschinenbau-Studierende

Question 1

Welche der folgenden Aussagen über Konvektion ist korrekt?

Accepted Answer

Konvektion ist die Übertragung von Wärme durch die Bewegung von Materie.

Answer

Konvektion findet nur in Flüssigkeiten statt.

Answer

Konvektion ist ein langsamer Prozess.

Answer

Konvektion tritt nicht im Vakuum auf.

Question 2

Welches Material weist die höchste Wärmeleitfähigkeit auf?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Luft

Answer

Wasser

Answer

Glas

Question 3

Welches der folgenden Beispiele ist ein Beispiel für natürliche Konvektion?

Accepted Answer

Ein Heizkörper

Answer

Ein Kühlschrank

Answer

Ein Ventilator

Answer

Eine Klimaanlage

Question 4

Welches der folgenden Materialien ist ein guter Isolator?

Accepted Answer

Holz

Answer

Beton

Answer

Aluminium

Answer

Wasser

Question 5

Welche der folgenden Oberflächen hat den höchsten Emissionsgrad?

Accepted Answer

Eine flache schwarze Oberfläche

Answer

Eine glänzende Oberfläche

Answer

Eine weiße Oberfläche

Answer

Eine transparente Oberfläche

Question 6

Welche der folgenden Methoden der Wärmeübertragung ist im Vakuum am effektivsten?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Answer

Keine der oben genannten

Question 7

Welcher Mechanismus ist für den Wärmetransport zwischen einer beheizten Oberfläche und der darüber liegenden Flüssigkeit hauptsächlich verantwortlich?

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Answer

Strahlung

Question 8

Wie funktioniert Wärmeübertragung durch Konvektion?

Accepted Answer

Wärme wird durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen übertragen.

Answer

Wärme wird nur in festen Materialien übertragen.

Answer

Wärmeübertragung durch Konvektion ist unabhängig von Temperaturunterschieden.

Answer

Wärme wird immer nur in eine Richtung durch Konvektion übertragen.

Question 9

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Konvektion am besten?

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen

Answer

Wärmeübertragung durch direkten Kontakt

Answer

Wärmeübertragung durch elektromagnetische Wellen

Answer

Wärmeübertragung durch Vibrationen

Question 10

Welches Material hat die höchste Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Aluminium

Answer

Luft

Answer

Wasser

Answer

Glas

Question 11

Welches ist der Wellenlängenbereich von Wärmestrahlung?

Accepted Answer

Infrarotbereich (über 0,7 µm)

Answer

Sichtbarer Bereich (0,4-0,7 µm)

Answer

Ultravioletter Bereich (unter 0,4 µm)

Answer

Röntgenbereich (unter 0,01 nm)

Question 12

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Wärmeübertragung durch Konvektion?

Accepted Answer

Q = h * A * (T_s - T_∞)

Answer

Q = k * A * (T_1 - T_2) / L

Answer

Q = σ * ε * A * (T_s^4 - T_∞^4)

Answer

Q = m * c * (T_1 - T_2)

Question 13

Welches der folgenden Beispiele ist eine Anwendung der Strahlungswärmeübertragung?

Accepted Answer

Sonnenwärme auf der Erde

Answer

Heizkörperwärme in einem Raum

Answer

Wärmeübertragung in einem Wärmetauscher

Answer

Wärmeübertragung in einem Kühlschrank

Question 14

Welche der folgenden Aussagen über Wärmeleitfähigkeit ist falsch?

Accepted Answer

Sie ist ein Vektor.

Answer

Sie ist eine Materialeigenschaft.

Answer

Sie ist temperaturabhängig.

Answer

Ihre Einheit ist W/(m·K).

Question 15

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt das Stefan-Boltzmann-Gesetz?

Accepted Answer

Q = ε * σ * A * (T_s^4 - T_∞^4)

Answer

σ = ε * T_s^4

Answer

h = k * L / A

Answer

m * c * ΔT = Q

Question 16

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Wärmeleitfähigkeit verwendet?

Accepted Answer

W/(m·K)

Answer

J/(kg·K)

Answer

cal/(cm·s·°C)

Answer

Btu/(ft·h·°F)

Question 17

Welcher Mechanismus ist für die Wärmeübertragung in einem Vakuum verantwortlich?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Answer

Diffusion

Question 18

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Konvektion präzise?

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen

Answer

Wärmeübertragung durch direkten physikalischen Kontakt

Answer

Wärmeübertragung durch elektromagnetische Wellen

Answer

Wärmeübertragung durch Leitung

Question 19

Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials gibt an:

Accepted Answer

Die Fähigkeit des Materials, Wärme zu leiten

Answer

Die Fähigkeit des Materials, Wärme zu speichern

Answer

Die Fähigkeit des Materials, Wärme abzustrahlen

Answer

Die Fähigkeit des Materials, Wärme zu absorbieren

Question 20

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Wärmeübertragung durch Strahlung?

Accepted Answer

Luftfeuchtigkeit

Answer

Temperatur des emittierenden Objekts

Answer

Oberflächenrauheit des emittierenden Objekts

Answer

Größe der emittierenden Oberfläche

Question 21

Der Wärmeübergangskoeffizient ist definiert als:

Accepted Answer

Die pro Flächeneinheit und Zeit übertragene Wärmemenge

Answer

Die Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Umgebung

Answer

Die Fläche, über die Wärme übertragen wird

Answer

Die Zeit, die für die Wärmeübertragung benötigt wird

Question 22

Welche der folgenden Anwendungen nutzt den Prozess der Wärmeleitung?

Accepted Answer

Kühlrippen

Answer

Wärmetauscher

Answer

Solarkollektoren

Answer

Mikrowellenherde

Question 23

Die Nusselt-Zahl ist ein dimensionsloses Maß für:

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch Konvektion

Answer

Wärmeübertragung durch Leitung

Answer

Wärmeübertragung durch Strahlung

Answer

Viskosität

Question 24

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Größe zur Beschreibung der Wärmeübertragung?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Energie

Answer

Volumen

Answer

Fläche

Question 25

Bei welcher Art der Wärmeübertragung findet ein Austausch von Wärme durch eine strömende Flüssigkeit statt?

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Answer

Strahlung

Answer

Sublimation

Question 26

Was beschreibt das Fouriersche Gesetz?

Accepted Answer

Den Wärmefluss durch Leitung

Answer

Die Wärmestrahlung eines schwarzen Körpers

Answer

Den Wärmeübergang von einer Oberfläche

Answer

Das Abkühlverhalten eines Körpers

Question 27

Welche Aussage zur Wärmeübertragung durch Strahlung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie erfolgt durch elektromagnetische Wellen

Answer

Sie erfordert ein Medium

Answer

Sie hängt nur von der Temperaturdifferenz ab

Answer

Sie ist nur bei sehr hohen Temperaturen relevant

Question 28

Welche Anwendung nutzt Wärmeübertragung durch Konvektion?

Accepted Answer

Wärmetauscher

Answer

Transistoren

Answer

Laser

Answer

Solarzellen

Question 29

Was ist der Wärmeübergangskoeffizient?

Accepted Answer

Ein Maß für den Widerstand gegen Wärmeübertragung

Answer

Die Rate der Wärmeübertragung pro Zeiteinheit

Answer

Die Temperaturdifferenz zwischen zwei Oberflächen

Answer

Die Größe der wärmeübertragenden Oberfläche

Question 30

Welche Größe beeinflusst den Wärmeübergangskoeffizienten NICHT?

Accepted Answer

Windrichtung

Answer

Material

Answer

Oberflächenrauheit

Answer

Strömungsgeschwindigkeit

Question 31

Was besagt das Newton'sche Abkühlgesetz?

Accepted Answer

Die Abkühlrate ist proportional zur Temperaturdifferenz

Answer

Die Wärmeübertragungsrate ist proportional zur Oberfläche

Answer

Die Wärmemenge nimmt exponentiell ab

Answer

Die Wärmeübertragung erfolgt nur bei direktem Kontakt

Question 32

Welches der folgenden Materialien hat die höchste Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Mineralwolle

Answer

Styropor

Answer

Holz

Question 33

Wie lässt sich die Wärmeübertragung durch Strahlung reduzieren?

Accepted Answer

Einsatz von Reflektoren

Answer

Erhöhung der Oberflächentemperatur

Answer

Vergrößerung der Oberfläche

Answer

Verwendung von adiabatischen Materialien

Question 34

Welcher Prozess beschreibt die Wärmeübertragung durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen?

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Answer

Strahlung

Question 35

Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials gibt an, wie gut es Wärme:

Accepted Answer

Überträgt

Answer

Speichert

Answer

Erzeugt

Question 36

Welche Eigenschaft von Wärmestrahlung trifft zu?

Accepted Answer

Sie kann sich im Vakuum ausbreiten.

Answer

Sie benötigt ein Medium.

Answer

Sie tritt nur bei sehr hohen Temperaturen auf.

Question 37

Der Wärmeübergangskoeffizient quantifiziert:

Accepted Answer

Die pro Zeiteinheit übertragene Wärmemenge.

Answer

Die Temperaturdifferenz zwischen zwei Oberflächen.

Answer

Die Fläche, über die Wärme übertragen wird.

Question 38

Was ist die Bedeutung der Stefan-Boltzmann-Konstante?

Accepted Answer

Sie gibt die pro Zeiteinheit von einem schwarzen Körper emittierte Wärmemenge an.

Answer

Sie bestimmt die Temperatur eines schwarzen Körpers.

Answer

Sie berechnet die Oberfläche eines schwarzen Körpers.

Question 39

Welcher Mechanismus ermöglicht die Wärmeübertragung im Vakuum?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Question 40

Die Wärmeleitgleichung beschreibt:

Accepted Answer

Die zeitliche und räumliche Temperaturverteilung in einem Festkörper.

Answer

Die durch einen Leiter fließende Wärmemenge.

Answer

Die Temperaturverteilung an der Oberfläche eines Festkörpers.

Question 41

Wie wirkt sich die Grenzschichtdicke in der Grenzschichttheorie auf die Wärmeübertragung bei Konvektion aus?

Accepted Answer

Eine geringere Grenzschichtdicke erhöht den Wärmeübergangskoeffizienten.

Answer

Eine größere Grenzschichtdicke erhöht den Wärmeübergangskoeffizienten.

Answer

Die Grenzschichtdicke hat keinen Einfluss auf den Wärmeübergangskoeffizienten.

Answer

Eine geringere Grenzschichtdicke verringert den Wärmeübergangskoeffizienten.

Question 42

Welcher Mechanismus beschreibt die Wärmeübertragung durch direkten Kontakt?

Accepted Answer

Leitung

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Question 43

Wie hängen Wärmewiderstand, Wärmeleitfähigkeit und Wärmestrom zusammen? Wählen Sie die richtige Aussage.

Accepted Answer

Der Wärmewiderstand ist umgekehrt proportional zur Wärmeleitfähigkeit. Der Wärmestrom ist direkt proportional zur Wärmeleitfähigkeit und umgekehrt proportional zum Wärmewiderstand.

Answer

Der Wärmewiderstand ist proportional zur Wärmeleitfähigkeit. Der Wärmestrom ist umgekehrt proportional zur Wärmeleitfähigkeit und direkt proportional zum Wärmewiderstand.

Answer

Der Wärmewiderstand ist eine Materialeigenschaft, die die Fähigkeit des Materials zur Wärmeableitung misst. Die Wärmeleitfähigkeit hat keinen Einfluss auf den Wärmestrom.

Answer

Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Materialeigenschaft, die die Fähigkeit des Materials zur Wärmespeicherung misst. Der Wärmewiderstand hat keinen Einfluss auf den Wärmestrom.

Question 44

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Konvektionswärmeübertragung am treffendsten?

Accepted Answer

Sie wird durch die Bewegung eines Fluids verursacht.

Answer

Sie ist ausschließlich ein Wärmeleitungsprozess.

Answer

Sie tritt nur in Festkörpern auf.

Question 45

Welche Gleichung beschreibt das Fouriersche Gesetz der Wärmeleitung?

Accepted Answer

Q = -kA(dT/dx)

Answer

Nu = hL/λ

Answer

E = σA(T^4)

Answer

Q = hA(T1 - T2)

Question 46

Welche Oberfläche weist den höchsten Emissionsgrad für Wärmestrahlung auf?

Accepted Answer

Schwarzer Körper

Answer

Polierte Aluminiumoberfläche

Answer

Glänzende, weiße Oberfläche

Answer

Glas

Question 47

Welche Anwendung nutzt hauptsächlich Konvektionswärmeübertragung?

Accepted Answer

Kühlung von Verbrennungsmotoren

Answer

Wärmedämmung von Gebäuden

Answer

Raumheizung

Answer

Stromerzeugung

Question 48

Welche Aussage zu Wärmeaustauschern ist korrekt?

Accepted Answer

Sie dienen dem Wärmeaustausch zwischen zwei Fluiden.

Answer

Sie haben keinen Einfluss auf den Gesamtwärmefluss.

Answer

Sie sind immer als Gegenstromwärmetauscher ausgeführt.

Question 49

Welche Gleichung beschreibt die Nusselt-Zahl?

Accepted Answer

Nu = hL/λ

Answer

St = h/(ρCpV)

Answer

Re = ρvL/μ

Answer

Pr = μCp/λ

Question 50

Welche Aussage zu adiabatischen Prozessen ist zutreffend?

Accepted Answer

Es erfolgt kein Wärmeaustausch mit der Umgebung.

Answer

Sie sind immer reversibel.

Answer

Sie führen zwangsläufig zu einer Temperaturänderung.

Question 51

Welche Maßnahme dient zur Verbesserung des Wärmeübergangs an einer Oberfläche?

Accepted Answer

Vergrößerung der Oberfläche

Answer

Verwendung eines Materials mit geringerer Wärmeleitfähigkeit

Answer

Absenkung der Oberflächentemperatur

Answer

Reduzierung der Oberflächenrauheit

Question 52

Welcher der folgenden Mechanismen ist für den Wärmetransport durch ein homogenes, festes Material verantwortlich?

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Advektion

Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Question 53

Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials beschreibt:

Accepted Answer

Die Fähigkeit des Materials, Wärme zu leiten

Answer

Den Temperaturunterschied zwischen den beiden Oberflächen

Answer

Die Dicke des Materials

Answer

Die Wärmemenge, die durch das Material übertragen wird

Question 54

Was ist die physikalische Größe der Stefan-Boltzmann-Konstante?

Accepted Answer

Proportionalitätskonstante

Answer

Temperaturleitfähigkeit

Answer

Wärmekapazität

Question 55

Welches der folgenden Materialien besitzt eine geringe Wärmeleitfähigkeit und eignet sich daher gut als Wärmeisolator?

Accepted Answer

Polystyrol

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Stahl

Question 56

Welche technische Anwendung nutzt primär den Strahlungsmechanismus zur Wärmeübertragung?

Accepted Answer

Sonnenkollektor

Answer

Wärmepumpe

Answer

Heizung

Answer

Wärmetauscher

Question 57

Welcher Mechanismus der Wärmeübertragung ist verantwortlich für den Wärmeaustausch zwischen zwei Objekten, die keinen direkten Kontakt haben?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Leitung

Answer

Konvektion

Answer

Diffusion

Question 58

Welche Gleichung beschreibt die Wärmeübertragung durch Leitung?

Accepted Answer

Q = -kA(dT/dx)

Answer

Q = σA(T^4)

Answer

Q = hA(T_s - T_u)

Answer

Q = mC(T_2 - T_1)

Question 59

Welche Größe steht in der Konvektionsgleichung für den Wärmeübergangskoeffizienten?

Accepted Answer

h

Answer

C

Answer

σ

Answer

k

Question 60

Welche Materialgruppe besitzt die höchste Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Metalle

Answer

Kunststoffe

Answer

Gase

Answer

Flüssigkeiten

Question 61

Welcher Prozess beschreibt die Wärmeübertragung durch die Bewegung eines Fluids?

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Answer

Diffusion

Answer

Strahlung

Question 62

Welche Maßeinheit wird zur Angabe des Wärmeübergangskoeffizienten verwendet?

Accepted Answer

W/(m²K)

Answer

J/s

Answer

m/s

Answer

K/W

Question 63

Welches der folgenden Materialien weist ein hohes Emissionsvermögen auf?

Accepted Answer

Schwarzer Körper

Answer

Weißer Körper

Answer

Spiegel

Answer

Glanzpapier

Question 64

Welcher Mechanismus der Wärmeübertragung ist durch den Transport von Wärme durch Materie gekennzeichnet?

Accepted Answer

Leitung

Answer

Diffusion

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung