Thermodynamik lernen: Online-Quizze und Übungen für die 12. Klasse

Question 1

Welche der folgenden Größen ist **extensiv**?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Entropie

Question 2

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass:

Accepted Answer

Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems konstant ist.

Answer

Die Entropie eines Systems niemals abnehmen kann.

Answer

Die freie Enthalpie eines Systems im Gleichgewichtszustand minimal ist.

Answer

Die Wärmekapazität eines Stoffes temperaturabhängig ist.

Question 3

Welcher Prozess ist **exotherm**?

Accepted Answer

Verbrennung

Answer

Verdampfung

Answer

Kondensation

Answer

Schmelzen

Question 4

Die Entropie eines **vollständig geordneten** Systems beträgt:

Accepted Answer

0

Answer

1

Answer

unendlich

Answer

negativ

Question 5

Die Einheit für die molare Wärmekapazität lautet:

Accepted Answer

J/mol·K

Answer

J/mol

Answer

K/mol

Answer

mol/J

Question 6

Der **Unterschied** zwischen Wärme und Temperatur ist:

Accepted Answer

Wärme ist eine Form von Energie, während Temperatur ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen ist.

Answer

Temperatur ist eine Form von Energie, während Wärme ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen ist.

Answer

Wärme und Temperatur sind dasselbe.

Answer

Wärme ist eine intensive Größe, während Temperatur eine extensive Größe ist.

Question 7

Welcher Faktor **beeinflusst** die Reaktionsgeschwindigkeit **nicht**?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Konzentration

Answer

Katalysator

Question 8

Der thermodynamische **Gleichgewichtszustand** ist ein Zustand, in dem:

Accepted Answer

sich die Eigenschaften eines Systems nicht mehr ändern

Answer

sich die Energie eines Systems nicht mehr ändert

Answer

die Entropie eines Systems maximal ist

Answer

die freie Enthalpie eines Systems minimal ist

Question 9

Die freie Enthalpie ist ein Maß für:

Accepted Answer

die spontane Reaktionsfähigkeit eines Systems

Answer

die immer abnimmt, wenn eine Reaktion abläuft

Answer

positive endotherme Reaktionen

Answer

unabhängig von der Temperatur ist

Question 10

Welcher Prozess ist **irreversibel**?

Accepted Answer

Verbrennung

Answer

Diffusion

Answer

Wärmeleitung

Answer

Elektrolyse

Question 11

Welche Aussage beschreibt Wärme korrekt?

Accepted Answer

Wärme ist eine Energieform.

Answer

Wärme fließt immer von einem wärmeren zu einem kälteren Körper.

Answer

Wärme kann ausschließlich durch Konvektion übertragen werden.

Answer

Wärme ist eine vektorielle Größe.

Question 12

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur umgewandelt werden.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Temperatur eines Gases ist proportional zu seiner mittleren kinetischen Energie.

Answer

Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine kann maximal 100 % betragen.

Question 13

Was versteht man unter einem isothermen Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess bei konstanter Temperatur.

Answer

Ein Prozess bei konstanter Wärmemenge.

Answer

Ein Prozess bei konstanter Arbeit.

Answer

Ein Prozess bei konstantem Druck.

Question 14

Wie lautet die Zustandsgleichung für ein ideales Gas?

Accepted Answer

pV = nRT

Answer

pV = mRT

Answer

nV = mRT

Answer

pR = nV

Question 15

In welcher Einheit wird die Temperatur gemessen?

Accepted Answer

Kelvin

Answer

Newton

Answer

Pascal

Answer

Joule

Question 16

Was beschreibt den Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Das Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Wärme

Answer

Das Verhältnis von aufgenommener zu abgegebener Wärme

Answer

Das Verhältnis von abgegebener zu abgeführter Wärme

Answer

Das Verhältnis von aufgenommener zu abgeführter Wärme

Question 17

Welches thermodynamische System ist offen?

Accepted Answer

Ein Gefäß mit Wasser, das mit der Umgebungsluft in Kontakt steht

Answer

Ein geschlossener Behälter mit Gas

Answer

Ein isolierter Behälter mit einem reagierenden Gas

Answer

Ein Vakuum

Question 18

Welcher der folgenden Prozesse führt zu einer Zunahme der Entropie?

Accepted Answer

Adiabatische Expansion eines idealen Gases

Answer

Isobare Kompression eines idealen Gases

Answer

Isochorische Erwärmung eines Festkörpers

Answer

Isotherme Kühlung einer Flüssigkeit

Question 19

Welche Aussage zum ersten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die innere Energie eines Systems ändert sich, wenn Arbeit verrichtet wird oder Wärme übertragen wird.

Answer

Die innere Energie eines Systems ändert sich nur durch Wärmeübertragung.

Answer

Die innere Energie eines Systems ist proportional zur Temperatur.

Answer

Die innere Energie eines Systems ist konstant.

Question 20

Welche Reaktion ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennen von Methan

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Verdampfen von Wasser

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Question 21

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Aggregatzustand

Question 22

Welche Aussage zum Carnot-Kreisprozess ist falsch?

Accepted Answer

Er ist ein irreversibler Kreisprozess.

Answer

Er hat einen maximalen Wirkungsgrad.

Answer

Er besteht aus zwei isothermen und zwei adiabatischen Prozessen.

Answer

Er ist ein idealisierter Prozess, der in der Praxis nicht realisierbar ist.

Question 23

Welche Einheit wird zur Messung der Wärmemenge verwendet?

Accepted Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Answer

Celsius

Question 24

Welche Aussage trifft auf die Thermodynamik zu?

Accepted Answer

Sie beschreibt Energieumwandlungsprozesse in beliebigen Systemen.

Answer

Sie ist eine rein theoretische Wissenschaft.

Answer

Sie befasst sich ausschließlich mit der Wärmeübertragung.

Answer

Sie untersucht nur die makroskopischen Eigenschaften von Systemen.

Question 25

Welcher Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Energie eines abgeschlossenen Systems konstant bleibt?

Accepted Answer

Erster Hauptsatz

Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Question 26

Welche der folgenden Größen ist keine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Arbeit

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Innere Energie

Question 27

Ein Prozess, bei dem sich das Volumen des Systems nicht ändert, wird als welcher Prozess bezeichnet?

Accepted Answer

Isochorer Prozess

Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Question 28

Welche Einheit hat die Entropie?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt pro Meter

Question 29

Welcher Prozess ist irreversibel?

Accepted Answer

Verbrennung

Answer

Diffusion

Answer

Adiabatische Expansion

Answer

Schmelzen von Eis

Question 30

Was beschreibt die Clausius-Clapeyron-Gleichung?

Accepted Answer

Beziehung zwischen Druck, Temperatur und Volumen eines Gases

Answer

Beziehung zwischen Entropie, Wärme und Temperatur

Answer

Beziehung zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur

Answer

Beziehung zwischen Arbeit und Wärme

Question 31

Welcher Stoff hat die höchste spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Eisen

Answer

Beton

Answer

Holz

Question 32

Formuliere den ersten Hauptsatz der Thermodynamik und nenne ein praktisches Beispiel für seine Anwendung.

Accepted Answer

Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant, auch wenn sich die Energieformen innerhalb des Systems umwandeln.

Answer

Die Temperatur eines Systems bestimmt seine innere Energie.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Arbeit, die an einem System verrichtet wird, wird immer in Wärme umgewandelt.

Question 33

Welche der folgenden Größen hängt von der Stoffmenge ab?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Entropie

Question 34

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Energie eines geschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems nimmt zu.

Answer

Die Wärmekapazität eines Stoffes ist konstant.

Answer

Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine ist 100 %.

Question 35

Was ist der thermodynamische Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Das Verhältnis von abgegebener Arbeit zu aufgenommener Wärme

Answer

Das Verhältnis von aufgenommener Wärme zu abgegebener Wärme

Answer

Das Produkt aus abgegebener Arbeit und aufgenommener Wärme

Answer

Der Quotient aus abgegebener Wärme und aufgenommener Arbeit

Question 36

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Sublimation von Trockeneis

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Schmelzen von Eis

Question 37

Was ist die Enthalpie eines Systems?

Accepted Answer

Die innere Energie des Systems plus der am System geleisteten Arbeit

Answer

Die innere Energie des Systems minus der am System geleisteten Arbeit

Answer

Die äußere Energie des Systems plus der inneren Energie des Systems

Answer

Die äußere Energie des Systems minus der inneren Energie des Systems

Question 38

Was ist der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur?

Accepted Answer

Wärme ist eine Energieform, während Temperatur ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen ist.

Answer

Temperatur ist eine Energieform, während Wärme ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen ist.

Answer

Wärme und Temperatur sind dasselbe.

Answer

Wärme ist eine intensive Größe, während Temperatur eine extensive Größe ist.

Question 39

Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems kann nur zunehmen.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems kann nie abnehmen.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems kann nie zunehmen.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems kann nur abnehmen.

Question 40

Nenne die drei Arten der Wärmeübertragung und erläutere jede Art anhand eines Beispiels.

Accepted Answer

Konvektion

Accepted Answer

Wärmeleitung

Accepted Answer

Wärmestrahlung

Question 41

Wie beeinflussen thermodynamische Prinzipien die Entwicklung von Kälteanlagen?

Accepted Answer

Thermodynamische Gesetze bestimmen die Kühlleistung und den Energiebedarf von Kälteanlagen.

Answer

Thermodynamik ist für die Entwicklung von Kälteanlagen unerheblich.

Answer

Thermodynamik dient nur zur Berechnung des Energieverbrauchs von Kälteanlagen.

Answer

Kälteanlagen können ohne thermodynamisches Wissen entwickelt werden.

Question 42

Welche der folgenden Aussagen über die Wärmekapazität ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist eine temperaturabhängige, materialspezifische Größe.

Answer

Sie ist für exotherme Prozesse negativ.

Answer

Sie ist nur bei hohen Temperaturen relevant.

Answer

Sie ist dimensionslos.

Question 43

Die Enthalpie H eines Systems ist definiert als:

Accepted Answer

H = U + pV

Answer

H = pV - U

Answer

H = pU + V

Answer

H = U - pV

Question 44

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt:

Accepted Answer

Die Entropie des Universums in einem abgeschlossenen System nimmt immer zu.

Answer

Die Energie des Universums ist konstant.

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems ist temperaturabhängig.

Question 45

Welche der folgenden Aussagen über adiabate Prozesse ist richtig?

Accepted Answer

Sie erfolgen ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung.

Answer

Sie sind immer reversibel.

Answer

Sie sind immer isotherm.

Answer

Sie sind immer exotherm.

Question 46

Ein Carnot-Prozess ist ein:

Accepted Answer

Reversibler Kreisprozess mit maximalem Wirkungsgrad.

Answer

Adiabater Prozess.

Answer

Isothermer Prozess.

Question 47

Die Entropieänderung eines Systems bei einem irreversiblen Prozess ist:

Accepted Answer

Größer als null.

Answer

Null.

Answer

Unbestimmt.

Answer

Kleiner als null.

Question 48

Welcher der folgenden Stoffe hat die höchste spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Eisen

Question 49

Die Wärmeleitung ist ein:

Accepted Answer

Transportphänomen zur Ausbreitung von Wärme.

Answer

Optisches Phänomen.

Answer

Elektrostatisches Phänomen.

Answer

Magnetisches Phänomen.

Question 50

Die thermische Ausdehnung eines Festkörpers ist:

Accepted Answer

Direkt proportional zur Temperaturänderung.

Answer

Umgekehrt proportional zur Temperaturänderung.

Answer

Nur bei hohen Temperaturen relevant.

Answer

Unabhängig von der Temperaturänderung.

Question 51

## Wie lautet der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann nicht abnehmen.

Answer

Die Temperatur eines abgeschlossenen Systems kann nicht unter den absoluten Nullpunkt fallen.

Answer

Die innere Energie eines abgeschlossenen Systems kann nicht erhöht werden.

Question 52

## Welche der folgenden Größen ist eine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Arbeit

Answer

Wärme

Question 53

## Wie lautet die thermodynamische Definition von Wärme?

Accepted Answer

Übertragung von thermischer Energie aufgrund eines Temperaturunterschiedes

Answer

Übertragung von Energie durch Strahlung

Answer

Übertragung von Energie durch Arbeit

Question 54

## Was ist ein Carnot-Prozess?

Accepted Answer

Ein reversibler Kreisprozess mit maximalem Wirkungsgrad

Answer

Ein reversibler Kreisprozess mit minimalem Wirkungsgrad

Answer

Ein irreversibler Kreisprozess mit maximalem Wirkungsgrad

Question 55

## Welche der folgenden Aussagen über den dritten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist Null.

Answer

Die Wärmekapazität eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist unendlich groß.

Answer

Die innere Energie eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist Null.

Question 56

## Was ist die Bedeutung der Gibbs-Energie?

Accepted Answer

Sie gibt das thermodynamische Potenzial eines Systems an

Answer

Sie gibt die innere Energie eines Systems an

Answer

Sie gibt die Enthalpie eines Systems an

Question 57

## Wie unterscheiden sich Wärme und Temperatur?

Accepted Answer

Wärme ist eine Energiemenge, während Temperatur ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Systems ist.

Answer

Wärme ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Systems, während Temperatur eine Energiemenge ist.

Question 58

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass...

Accepted Answer

die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems konstant bleibt.

Answer

die innere Energie eines Systems nur durch Wärmeänderung beeinflusst wird.

Answer

der Wirkungsgrad einer Maschine immer größer als 100% sein kann.

Question 59

Ein Prozess, bei dem kein Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet, nennt man...

Accepted Answer

adiabatisch.

Answer

isotherm.

Answer

isobar.

Answer

isochor.

Question 60

Ein thermodynamisches Potential ist...

Accepted Answer

eine Funktion, die den Zustand eines thermodynamischen Systems beschreibt und zur Vorhersage spontaner Prozesse genutzt werden kann.

Answer

die Entropieänderung eines Systems.

Answer

die geleistete Arbeit eines Systems.

Answer

die Wärmemenge eines Systems.

Question 61

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass...

Accepted Answer

die Gesamtentropie des Universums bei einem spontanen Prozess immer zunimmt.

Answer

spontane Prozesse immer in Richtung niedrigerer Entropie ablaufen.

Answer

die Entropie eines geschlossenen Systems abnehmen kann.

Answer

der Wirkungsgrad einer Maschine 100% erreichen kann.

Question 62

Welcher Satz beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt immer ab.

Answer

Wärme kann spontan von einem kälteren zu einem wärmeren Objekt fließen.

Answer

Die innere Energie eines Systems ist konstant.

Question 63

Welche der folgenden Größen ist KEINE thermodynamische Zustandsfunktion?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Innere Energie

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 64

Welcher Prozess ist mit einer Abnahme der Entropie des Systems verbunden?

Accepted Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Erhitzen eines Gases bei konstantem Volumen

Answer

Mischen von zwei idealen Gasen