Thermodynamik lernen: Online-Quizze und Übungen für Klasse 11

Question 1

Wie unterscheiden sich polare von unpolaren Molekülen in ihrer Ladungsverteilung?

Accepted Answer

Polare Moleküle haben eine ungleichmäßige Ladungsverteilung, während unpolare Moleküle eine gleichmäßige Ladungsverteilung haben.

Answer

Unpolare Moleküle haben eine ungleichmäßige Ladungsverteilung, während polare Moleküle eine gleichmäßige Ladungsverteilung haben.

Answer

Sowohl polare als auch unpolare Moleküle haben eine ungleichmäßige Ladungsverteilung.

Answer

Sowohl polare als auch unpolare Moleküle haben eine gleichmäßige Ladungsverteilung.

Question 2

Wenn bei einer chemischen Reaktion Wärme abgegeben wird, um welche Art von Reaktion handelt es sich?

Accepted Answer

Exotherme Reaktion

Answer

Endotherme Reaktion

Answer

Isotherme Reaktion

Answer

Spontane Reaktion

Question 3

Welche Eigenschaft trifft auf homogene Gemische zu?

Accepted Answer

Ihre Zusammensetzung ist überall gleich.

Answer

Sie bestehen aus makroskopisch unterscheidbaren Stoffen.

Answer

Sie lassen sich durch Filtration trennen.

Answer

Sie bestehen aus Teilchen unterschiedlicher Größen und Formen.

Question 4

Was kennzeichnet ein homogenes Gemisch?

Accepted Answer

Es besteht aus gleichmäßig verteilten unterschiedlichen Stoffen.

Answer

Seine Zusammensetzung ist an verschiedenen Stellen unterschiedlich.

Answer

Es lässt sich durch einfache Filtration in seine Bestandteile trennen.

Answer

Es ist immer farblos und durchsichtig.

Question 5

Welcher Begriff steht für ein Maß für die Unordnung auf kleinster Teilchenebene?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Wärme

Answer

Freie Energie

Answer

Reaktionsenthalpie

Question 6

Welche Aussage zur Löslichkeit von Stoffen ist richtig?

Accepted Answer

Die Löslichkeit eines Stoffes hängt von der Art des Lösungsmittels ab.

Accepted Answer

Die Löslichkeit eines Gases nimmt mit steigendem Druck zu.

Answer

Die Löslichkeit eines Stoffes hängt nicht von der Temperatur ab.

Answer

Die Löslichkeit eines Stoffes hängt vom Druck ab.

Question 7

Welche Eigenschaft ist ein wesentliches Merkmal chemischer Reaktionen?

Accepted Answer

Stoffumwandlung

Answer

Energiefreisetzung

Answer

Umkehrbarkeit

Answer

Konstante Bedingungen

Question 8

Welche Aussage beschreibt die Wärmeübertragung bei einer exothermen chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Wärme fließt vom Reaktionssystem zur Umgebung.

Answer

Wärme fließt von der Umgebung zum Reaktionssystem.

Answer

Die Reaktion findet bei niedrigen Temperaturen statt.

Answer

Die Reaktion ist immer spontan.

Question 9

Welche der folgenden Reaktionsgleichungen beschreibt **keine** eine Säure-Base-Reaktion?

Accepted Answer

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Answer

HCl + NaOH → NaCl + H2O

Answer

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Answer

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑

Question 10

Welche Aussage beschreibt eine exotherme Reaktion korrekt?

Accepted Answer

Die Reaktion setzt Wärme in die Umgebung frei.

Answer

Die Produkte haben eine höhere Enthalpie als die Reaktanten.

Question 11

Was gibt der pH-Wert einer wässrigen Lösung an?

Accepted Answer

Den Säuregehalt im Vergleich zu neutral

Answer

Die Konzentration von Hydroxidionen

Answer

Die Konzentration von Salzen

Answer

Die elektrische Leitfähigkeit

Question 12

Wie lautet die korrekte Aussage über den Zusammenhang zwischen dem pH-Wert einer wässrigen Lösung und der Konzentration ihrer Wasserstoffionen [H+]?

Accepted Answer

Der pH-Wert ist umgekehrt proportional zur [H+]-Konzentration.

Answer

Der pH-Wert ist direkt proportional zur [H+]-Konzentration.

Answer

Der pH-Wert ist unabhängig von der [H+]-Konzentration.

Question 13

Was ist das Kennzeichen der Reaktionsenthalpie einer exothermen Reaktion?

Accepted Answer

Sie ist negativ, weil Wärme freigesetzt wird.

Answer

Sie ist positiv, weil Wärme aufgenommen wird.

Answer

Sie ist null, weil keine Wärme ausgetauscht wird.

Answer

Sie hängt von der Aktivierungsenergie der Reaktion ab.

Question 14

Was beschreibt die Entropie eines Systems am besten?

Accepted Answer

Maß für die Unordnung

Answer

Maß für die Ordnung

Answer

Benötigte Energie für eine Reaktion

Answer

Geschwindigkeit einer Reaktion

Question 15

Welche Faktoren beeinflussen die Löslichkeit eines Gases in einer Flüssigkeit maßgeblich?

Accepted Answer

Temperatur und Druck

Answer

Volumen und Konzentration

Question 16

Bei einer exothermen Reaktion wird Wärme an die Umgebung abgegeben. Wie verhält sich die Reaktionsenthalpie dieser Reaktion?

Accepted Answer

Negativ

Answer

Positiv

Answer

Null

Answer

Temperaturabhängig

Question 17

Welche Aussage beschreibt die Wärmeübertragung bei einer endothermen chemischen Reaktion korrekt?

Accepted Answer

Die Reaktion nimmt Wärme aus der Umgebung auf.

Answer

Die Reaktion gibt Wärme an die Umgebung ab.

Answer

Es findet keine Wärmeübertragung statt.

Answer

Die Umgebung erwärmt sich.

Question 18

Wie beeinflusst die Temperatur die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie nimmt ab.

Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Sie nimmt erst zu und dann wieder ab.

Question 19

Welche Aussage über die Richtung chemischer Reaktionen ist richtig?

Accepted Answer

Bei exothermen Reaktionen wird Energie freigesetzt.

Accepted Answer

Bei endothermen Reaktionen wird Energie verbraucht.

Answer

Exotherme Reaktionen laufen immer spontan ab.

Answer

Endotherme Reaktionen laufen nie spontan ab.

Question 20

Welche Eigenschaft ist für Lösungen charakteristisch?

Accepted Answer

Homogenität

Answer

Heterogenität

Answer

Hohe Reaktionsfreudigkeit

Answer

Niedrige Löslichkeit fester Stoffe

Question 21

Welche Reaktionsenthalpie liegt vor, wenn bei einer Reaktion Wärme aufgenommen wird und die Temperatur sinkt?

Accepted Answer

Negativ (endotherm)

Answer

Positiv (exotherm)

Answer

Null (atherm)

Answer

Variabel, abhängig von den Ausgangsstoffen

Question 22

Welche Aussage trifft auf eine exotherme Reaktion zu?

Accepted Answer

Die Reaktion setzt Wärme an die Umgebung ab.

Answer

Die Reaktion nimmt Wärme aus der Umgebung auf.

Answer

Die Reaktion läuft schneller ab als eine endotherme Reaktion.

Question 23

Warum ist die Aktivierungsenergie so wichtig für die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen?

Accepted Answer

Sie ist die Energie, die gebraucht wird, um die Reaktion zu starten und die Energiebarriere zu überwinden.

Answer

Sie ist die Energie, die während der Reaktion freigesetzt wird.

Answer

Sie ist ein direktes Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 24

Wie wirkt sich die Oberfläche auf die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten aus? Erläutere dies anhand eines praktischen Beispiels.

Accepted Answer

Die Löslichkeit steigt mit größerer Oberfläche, da mehr Gasmoleküle mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen.

Answer

Die Oberfläche hat keinen Einfluss auf die Löslichkeit.

Answer

Die Löslichkeit sinkt mit größerer Oberfläche, da Gasmoleküle leichter entweichen können.

Answer

Die Oberfläche beeinflusst die Löslichkeit nur bei sehr geringen Gasmengen.

Question 25

Was ist das Besondere an Redox-Reaktionen? Welche Rolle spielen Oxidationszahlen bei der Vorhersage der Reaktionsrichtung?

Accepted Answer

Redox-Reaktionen beinhalten immer einen Elektronentransfer.

Accepted Answer

Bei einer Reduktion nimmt die Oxidationszahl eines Atoms ab.

Accepted Answer

Die Summe der Oxidationszahlen aller Atome auf der Eduktseite ist gleich der Summe der Oxidationszahlen auf der Produktseite.

Answer

Redox-Reaktionen sind immer exotherm.

Question 26

Erläutere das Grundprinzip einer elektrochemischen Zelle und beschreibe ihre wesentlichen Bestandteile und deren Aufgaben.

Accepted Answer

Eine elektrochemische Zelle wandelt chemische Energie in elektrische Energie um. Sie besteht aus zwei Elektroden (Anode und Kathode), einem Elektrolyten und ermöglicht Redoxreaktionen.

Answer

Eine elektrochemische Zelle benötigt nur eine Elektrode, um Ionen zu transportieren.

Answer

Die Elektroden einer elektrochemischen Zelle bestehen immer aus demselben Material.

Answer

Der Elektrolyt einer elektrochemischen Zelle liegt ausschließlich als wässrige Lösung vor.

Question 27

Beschreibe die wichtigsten Annahmen der kinetischen Gastheorie und erläutere, wie diese Annahmen den Druck eines Gases erklären.

Accepted Answer

Die Gasmoleküle bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und stoßen elastisch zusammen.

Answer

Die Gasmoleküle haben alle die gleiche Größe und Form.

Answer

Die Gasmoleküle bewegen sich nur auf geraden Linien.

Answer

Die Gasmoleküle haben keine Wechselwirkungen miteinander.

Question 28

Welche Phasen kann ein thermodynamisches System annehmen und wie hängen diese Phasen durch Zustandsänderungen zusammen?

Accepted Answer

Fest, flüssig und gasförmig; verbunden durch Schmelzen, Erstarren, Verdampfen und Kondensieren.

Answer

Gasförmig, flüssig und plasmaförmig; verbunden durch Ionisierung und Rekombination.

Answer

Fest, amorph und kristallin; verbunden durch Kristallisation und Schmelzen.

Answer

Flüssig, gasförmig und supraflüssig; verbunden durch Bose-Einstein-Kondensation.

Question 29

Die Einheit der Wärmekapazität ist:

Accepted Answer

J/(kg·K)

Answer

J/°C

Answer

J/kg

Answer

K/J

Question 30

Bei einem adiabatischen Prozess findet ____ statt.

Accepted Answer

kein Wärmeaustausch

Answer

keine Arbeit

Answer

konstanter Druck und Temperatur

Answer

konstante Entropie

Question 31

Die Zustandsfunktion, die die innere Energie eines Systems beschreibt, ist:

Accepted Answer

Innere Energie

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Answer

Freie Energie

Question 32

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt:

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu oder bleibt gleich

Answer

Die innere Energie eines Systems kann spontan abnehmen

Answer

Wärme fließt immer vom kalten zum heißen Körper

Answer

Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine kann 100 % betragen

Question 33

Bei einem isochoren Prozess bleibt ____ konstant.

Accepted Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Answer

Entropie

Question 34

Die Bedingung für das thermische Gleichgewicht ist:

Accepted Answer

gleiche Temperatur

Answer

gleicher Druck

Answer

gleiches Volumen

Answer

gleiche Entropie

Question 35

Wie wirken sich Temperatur, Druck und Zusammensetzung auf Phasenübergänge aus?

Accepted Answer

Phasenübergänge können durch Temperatur-, Druck- oder Zusammensetzungsänderungen ausgelöst werden.

Answer

Phasenübergänge hängen nur von der Zusammensetzung ab.

Answer

Die Temperatur hat keinen Einfluss auf Phasenübergänge.

Answer

Phasenübergänge gehen immer mit einer Energiefreisetzung einher.

Question 36

Definiere den Begriff 'Entropie' und erläutere ihre Bedeutung bei der Vorhersage der spontanen Richtung chemischer Reaktionen.

Accepted Answer

Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Entropie ist die Fähigkeit eines Systems, Wärme aufzunehmen.

Answer

Entropie ist immer positiv.

Answer

Entropie ist für die spontane Richtung chemischer Reaktionen irrelevant.

Question 37

Erläutere, wie sich reale Gase bei extremen Bedingungen (hoher Druck, niedrige Temperatur) vom Verhalten idealer Gase unterscheiden und begründe diese Abweichungen.

Accepted Answer

Bei hohem Druck und niedriger Temperatur weichen reale Gase vom idealen Gasverhalten ab, da die Wechselwirkungen zwischen den Teilchen zunehmen und das Eigenvolumen der Teilchen nicht mehr vernachlässigt werden kann.

Answer

Reale Gase gehorchen immer dem idealen Gasgesetz.

Answer

Abweichungen vom idealen Gasverhalten treten nur bei niedrigem Druck und hoher Temperatur auf.

Question 38

Welcher Satz beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

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

Answer

Die Gesamtmenge an Energie im Universum bleibt konstant.

Answer

Die Energie eines geschlossenen Systems nimmt stets zu.

Answer

Wärme ist eine Energieform.

Question 39

Wie lautet die korrekte Aussage zum ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Änderung der Energie eines Systems entspricht der Summe aus zugeführter Wärme und geleisteter Arbeit.

Answer

Die Energie eines geschlossenen Systems bleibt unverändert.

Answer

Die Unordnung eines geschlossenen Systems nimmt mit der Zeit zu.

Question 40

Erläutere, wie reale Gase von der idealen Gasgleichung abweichen und begründe diese Abweichungen.

Accepted Answer

Reale Gase weichen aufgrund von Anziehungskräften zwischen den Molekülen und ihrem Eigenvolumen von der idealen Gasgleichung ab.

Answer

Reale Gase stimmen exakt mit der idealen Gasgleichung überein.

Answer

Abweichungen vom idealen Gasverhalten treten nur bei extrem hohen Drücken und Temperaturen auf.

Answer

Die Gründe für Abweichungen vom idealen Gasverhalten sind nicht bekannt.

Question 41

Welcher Hauptsatz der Thermodynamik beschreibt die Zunahme der Unordnung in einem abgeschlossenen System?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Erster Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Question 42

Welche Größe beschreibt die Abhängigkeit einer Eigenschaft von der Stoffmenge?

Accepted Answer

Masse

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Druck

Question 43

Wie verändert sich das Volumen eines Gases, wenn die Temperatur steigt und der Druck konstant bleibt?

Accepted Answer

Es nimmt zu.

Answer

Es nimmt ab.

Answer

Es bleibt unverändert.

Answer

Es halbiert sich.

Question 44

Welche Einheit wird zur Angabe der Wärmekapazität verwendet?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Watt pro Kelvin

Answer

Kalorie pro Gramm

Answer

British Thermal Unit pro Pfund

Question 45

Welche Aussage zum dritten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines reinen Kristalls am absoluten Nullpunkt ist Null.

Answer

Es ist unmöglich, eine Maschine zu bauen, die eine höhere Temperatur als ihre Umgebung hat.

Answer

Alle chemischen Reaktionen sind exotherm.

Answer

Die Wärmekapazität einer Substanz ist bei allen Temperaturen konstant.

Question 46

Welche Faktoren bestimmen, wann ein thermodynamischer Phasenübergang stattfindet?

Accepted Answer

Temperatur, Druck und Zusammensetzung

Answer

Nur die Temperatur

Answer

Nur die Zusammensetzung

Question 47

Welches physikalische Gesetz besagt, dass die Gesamtmenge an Energie in einem abgeschlossenen System konstant bleibt?

Accepted Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Question 48

Welche physikalische Größe beschreibt das Maß dafür, wie viel Wärme eine Substanz aufnehmen kann?

Accepted Answer

Wärmekapazität

Answer

Temperatur

Answer

Entropie

Question 49

Welche Aussage trifft auf eine isobare Zustandsänderung zu?

Accepted Answer

Der Druck bleibt konstant.

Answer

Das Volumen bleibt konstant.

Answer

Die Temperatur bleibt konstant.

Question 50

Welches Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen dem Dampfdruck einer Flüssigkeit und ihrer Temperatur?

Accepted Answer

Clausius-Clapeyron-Gleichung

Answer

Gesetz von Boyle-Mariotte

Answer

Gesetz von Gay-Lussac

Question 51

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 52

Was ist die physikalische Bedeutung des Begriffs 'Entropie'?

Accepted Answer

Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Maß für die Wärmemenge eines Systems

Answer

Maß für die Temperatur eines Systems

Question 53

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik am besten?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

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

Answer

Die Gesamtmenge an Energie in einem System bleibt konstant.

Question 54

Welcher der folgenden Stoffe hat die größte spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser (4,19 kJ/(kg·K))

Answer

Holz (1,7 kJ/(kg·K))

Answer

Luft (1,01 kJ/(kg·K))

Answer

Eisen (0,45 kJ/(kg·K))

Question 55

Ein ideales Gas befindet sich in einem geschlossenen Behälter mit festem Volumen. Wenn die Temperatur des Gases erhöht wird, dann steigt:

Accepted Answer

der Druck

Answer

die Dichte

Answer

das Volumen

Answer

die innere Energie

Question 56

Welcher der folgenden Prozesse ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung

Answer

Kondensation

Answer

Verdampfen

Answer

Schmelzen

Question 57

Wenn ein ideales Gas isochor (mit konstantem Volumen) erwärmt wird, dann:

Accepted Answer

steigt der Druck

Answer

sinkt die Temperatur

Answer

bleibt die innere Energie konstant

Answer

steigt das Volumen

Question 58

Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine ist umso höher, je:

Accepted Answer

größer die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmesenke ist

Answer

kleiner die Leistung der Maschine ist

Answer

größer die Maschine ist

Question 59

Welcher der folgenden Stoffe ist ein guter Wärmeisolator?

Accepted Answer

Styropor (0,035 W/(m·K))

Answer

Wasser (0,6 W/(m·K))

Answer

Aluminium (237 W/(m·K))

Answer

Luft (0,026 W/(m·K))

Question 60

Nennen Sie einen Hauptsatz der Thermodynamik.

Accepted Answer

Die Gesamtentropie eines abgeschlossenen Systems nimmt niemals ab.

Answer

Die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes ist konstant.

Answer

Die Temperatur eines Systems ist ein Maß für seine potentielle Energie.

Question 61

Wodurch ist ein adiabatischer Prozess gekennzeichnet?

Accepted Answer

Es findet kein Wärmeaustausch mit der Umgebung statt.

Answer

Die Temperatur des Systems bleibt konstant.

Answer

Die innere Energie des Systems nimmt ab.

Answer

Der Druck des Systems nimmt zu.

Question 62

Was beschreibt die Entropie?

Accepted Answer

Das Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Das Maß für die Temperatur eines Systems.

Answer

Das Maß für die Energie eines Systems.

Answer

Das Maß für das Volumen eines Systems.

Question 63

Was ist unter der inneren Energie eines Systems zu verstehen?

Accepted Answer

Die Summe aus kinetischer und potentieller Energie aller Teilchen des Systems.

Answer

Die Summe der Wärme und Arbeit, die in das System fließt.

Answer

Die Differenz zwischen der Wärme und Arbeit, die in das System fließt.

Question 64

Was bedeutet der Carnot-Wirkungsgrad?

Accepted Answer

Den maximal möglichen Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine, die zwischen zwei Wärmequellen betrieben wird.

Answer

Den Wirkungsgrad einer idealen Wärmekraftmaschine.

Answer

Den Wirkungsgrad einer realen Wärmekraftmaschine.