Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik: Online-Quiz für Klasse 13

Question 1

Was beschreibt die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Grad der Unordnung

Answer

Energiemenge

Answer

Temperatur

Answer

Masse

Question 2

Was ist der Carnot-Wirkungsgrad?

Accepted Answer

Höchstmöglicher Wirkungsgrad einer Wärmemaschine

Answer

Niedrigstmöglicher Wirkungsgrad einer Wärmemaschine

Answer

Wirkungsgrad einer idealen Wärmemaschine

Answer

Wirkungsgrad einer realen Wärmemaschine

Question 3

Wie verändert sich die Entropie eines Systems, wenn Wärme zugeführt wird?

Accepted Answer

Zunahme

Answer

Abnahme

Answer

Bleibt gleich

Answer

Kann zu- oder abnehmen

Question 4

Welche Aussage beschreibt die Entropie treffend?

Accepted Answer

Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Maß für die Wärme eines Systems

Answer

Maß für die Hitze eines Systems

Answer

Maß für die Temperatur eines Systems

Question 5

Welche Aussage über den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems kann niemals abnehmen.

Answer

Die Entropie eines offenen Systems kann jederzeit zu- oder abnehmen.

Answer

Die Entropie des Universums ist konstant.

Answer

Die Entropie kann durch äußere Einflüsse verringert werden.

Question 6

Wie lautet die Einheit der Entropie im SI-System?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Kelvin pro Joule

Question 7

Welcher Prozess ist mit einer Zunahme der Entropie verbunden?

Accepted Answer

Verdampfung einer Flüssigkeit

Answer

Kondensation eines Gases

Answer

Abkühlung eines Gases

Answer

Erwärmung eines Festkörpers

Question 8

Welche Aussage über die Entropieänderung in reversiblen Prozessen ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropieänderung ist immer Null.

Answer

Die Entropieänderung kann positiv oder negativ sein.

Answer

Die Entropieänderung ist immer negativ.

Answer

Die Entropieänderung ist immer positiv.

Question 9

Was versteht man unter der Irreversibilität eines Wärmeprozesses?

Accepted Answer

Prozesse, die sich nicht umkehren lassen.

Answer

Prozesse, die Energie zerstören.

Answer

Prozesse, die Entropie verringern.

Answer

Prozesse, die nur in geschlossenen Systemen stattfinden.

Question 10

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad einer Wärmemaschine?

Accepted Answer

Größe der Maschine

Answer

Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und -senke

Answer

Art des Arbeitsmediums

Answer

Umgebungsdruck

Question 11

Welche Aussage über die Entropieänderung bei einem adiabatischen Prozess ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie bleibt konstant.

Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie nimmt ab.

Answer

Sie kann sowohl zunehmen als auch abnehmen.

Question 12

Wie lautet die mathematische Formulierung des zweiten Hauptsatzes für einen reversiblen Kreisprozess?

Accepted Answer

∮dQ/T = 0

Answer

∮dS > 0

Answer

∮dU = 0

Answer

∮dP = 0

Question 13

In welcher Einheit wird die Entropie gemessen?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Kelvin

Question 14

Welche Aussage beschreibt einen Carnot-Kreisprozess?

Accepted Answer

Alle der oben genannten.

Answer

Er ist ein reversibler Kreisprozess zwischen zwei Wärmebädern.

Answer

Er besteht aus zwei isothermen und zwei adiabatischen Prozessen.

Answer

Er hat den höchsten Wirkungsgrad aller Wärmemaschinen mit denselben Reservoirs.

Question 15

Welche Aussage über den Wärmefluss in einem irreversiblen Prozess ist zutreffend?

Accepted Answer

Er kann auch von einem kälteren zu einem wärmeren Körper stattfinden.

Answer

Er findet immer von einem wärmeren zu einem kälteren Körper statt.

Answer

Er ist immer gleichmäßig über das System verteilt.

Answer

Er ist unabhängig von der Umgebungstemperatur.

Question 16

Welcher der folgenden Prozesse ist irreversibel?

Accepted Answer

Eine Wärmeübertragung von einem kälteren auf ein wärmeres System.

Answer

Eine adiabatische Kompression eines idealen Gases.

Answer

Eine isotherme Expansion eines idealen Gases.

Answer

Eine isentrope Kompression eines idealen Gases.

Question 17

Welche der folgenden Aussagen trifft auf einen adiabatischen Prozess zu?

Accepted Answer

Die Entropie des Systems bleibt konstant.

Answer

Die Temperatur des Systems bleibt konstant.

Answer

Die Wärmekapazität des Systems bleibt konstant.

Answer

Der Druck des Systems bleibt konstant.

Question 18

Welche Aussage zum thermodynamischen Gleichgewicht ist richtig?

Accepted Answer

Alle makroskopischen Eigenschaften des Systems bleiben konstant.

Answer

Die Entropie des Systems nimmt zu.

Answer

Die Temperatur des Systems nimmt ab.

Answer

Der Druck des Systems nimmt zu.

Question 19

Welche Aussage zur Entropieänderung eines Systems trifft zu?

Accepted Answer

Die Entropieänderung kann positiv, negativ oder null sein.

Answer

Die Entropieänderung ist immer positiv.

Answer

Die Entropieänderung ist immer negativ.

Answer

Die Entropieänderung ist immer null.

Question 20

Welche Aussage beschreibt die Implikation des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu oder bleibt gleich.

Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems nimmt ab.

Answer

Die Temperatur eines abgeschlossenen Systems steigt.

Answer

Die Arbeit eines abgeschlossenen Systems kann unbegrenzt zunehmen.

Question 21

Was beschreibt die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Die Unordnung des Systems

Answer

Die Energie des Systems

Answer

Die Temperatur des Systems

Answer

Das Volumen des Systems

Question 22

Warum sind Prozesse in der Natur irreversibel?

Accepted Answer

Weil die Entropie immer zunimmt

Answer

Weil die Energie immer abnimmt

Answer

Weil die Temperatur immer gleich bleibt

Answer

Weil der Druck immer konstant ist

Question 23

Wie lautet die mathematische Formulierung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik?

Accepted Answer

dS ≥ 0

Answer

dT ≤ 0

Answer

dE ≤ 0

Answer

dV ≥ 0

Question 24

Welche Aussage über Wärmemaschinen ist richtig?

Accepted Answer

Sie können die Entropie des Universums nicht verringern

Answer

Sie arbeiten immer mit 100 % Wirkungsgrad

Answer

Sie benötigen keinen Brennstoff

Answer

Sie erzeugen keine Abwärme

Question 25

Was ist der maximale Wirkungsgrad einer Wärmemaschine, die zwischen zwei Reservoiren mit den Temperaturen T1 und T2 arbeitet?

Accepted Answer

1 - T2/T1

Answer

T1 - T2

Answer

T2/T1

Answer

1 + T2/T1

Question 26

Was ist ein adiabatischer Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess ohne Wärmeaustausch

Answer

Ein Prozess mit konstanter Temperatur

Answer

Ein Prozess mit konstantem Druck

Answer

Ein Prozess mit konstantem Volumen

Question 27

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Gesamtentropie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant oder nimmt zu.

Answer

Die Gesamtentropie eines abgeschlossenen Systems nimmt mit der Zeit ab.

Answer

Die Gesamtentropie eines abgeschlossenen Systems kann zunehmen oder abnehmen.

Answer

Die Entropie eines Systems kann durch einen externen Prozess verringert werden.

Question 28

Was versteht man unter Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems

Answer

Ein Maß für die Arbeit eines Systems

Question 29

Warum sind Prozesse in der Natur irreversibel?

Accepted Answer

Weil die Entropie des Universums immer zunimmt.

Answer

Weil die Energie des Universums abnimmt.

Answer

Weil die Masse des Universums zunimmt.

Answer

Weil die Geschwindigkeit des Universums abnimmt.

Question 30

Wie funktioniert eine Wärmemaschine?

Accepted Answer

Sie wandelt Wärme in mechanische Energie um, indem sie einen Temperaturunterschied nutzt.

Answer

Sie wandelt mechanische Energie in Wärme um.

Answer

Sie wandelt elektrische Energie in Wärme um.

Answer

Sie wandelt Wärme in elektrische Energie um.

Question 31

Welche Aussage über den Wirkungsgrad einer Wärmemaschine ist richtig?

Accepted Answer

Er ist immer kleiner als 100%, da Energie in Form von Reibung und Wärme verloren geht.

Answer

Er ist immer gleich 100%.

Answer

Er ist immer größer als 100%.

Answer

Er ist von der Temperatur der Umgebung unabhängig.

Question 32

Welche der folgenden Anwendungen nutzt das Prinzip des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik?

Accepted Answer

Kühlschrank

Answer

Auto

Answer

Solarzelle

Answer

Windrad

Question 33

Was ist die Entropiezunahme bei einem isentropen Prozess?

Accepted Answer

Null, da der Prozess ohne Wärmeübertragung stattfindet.

Answer

Größer als Null

Answer

Kleiner als Null

Answer

Unendlich

Question 34

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Entropie verwendet?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt pro Kelvin

Question 35

Welche der folgenden Aussagen trifft nicht auf die Entropie zu?

Accepted Answer

Sie kann nur positiv sein.

Answer

Sie ist ein Maß für die Unordnung in einem System.

Answer

Sie nimmt in isolierten Systemen immer zu.

Answer

Sie ist eine Zustandsgröße.

Question 36

Was ist die mathematische Formulierung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik?

Accepted Answer

dS ≥ 0

Answer

dS ≤ 0

Answer

dS = 0

Answer

dS ≠ 0

Question 37

Welche Aussage über die Entropieproduktion trifft zu?

Accepted Answer

Sie ist in irreversiblen Prozessen immer positiv.

Answer

Sie ist in reversiblen Prozessen immer null.

Answer

Sie kann sowohl positiv als auch negativ sein.

Answer

Sie ist ein Maß für die Zunahme der Ordnung in einem System.

Question 38

Welche der folgenden Größen ist keine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Entropieproduktion

Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 39

Was beschreibt die Entropie?

Accepted Answer

Das Maß der Unordnung in einem System

Answer

Die zugeführte Wärmemenge zur Temperaturerhöhung

Answer

Die Arbeitsfähigkeit eines Systems

Answer

Die Änderung der freien Energie

Question 40

Welches Prinzip gehört NICHT zu Wärmekraftmaschinen?

Accepted Answer

100 % Wirkungsgrad

Answer

Wärmeübertragung von heißer zu kalter Quelle

Answer

Arbeitsverrichtung

Answer

Zunahme der Entropie des Universums

Question 41

Was ist der Carnot-Wirkungsgrad?

Accepted Answer

Maximaler Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine

Answer

Wirkungsgrad bei reversiblen Prozessen

Answer

Wirkungsgrad bei irreversiblen Prozessen

Answer

Wirkungsgrad mit unendlich vielen Wärmereservoirs

Question 42

Welche Aussage beschreibt die zweite Aussage des zweiten Hauptsatzes?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer zu

Answer

Wärme fließt nicht spontan von kalt nach heiß

Answer

100 % Wirkungsgrad ist unmöglich

Answer

Energie kann nicht vollständig in Arbeit umgewandelt werden

Question 43

In welcher Einheit wird Entropie gemessen?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Question 44

Welche Aussage gilt für einen adiabatischen Prozess?

Accepted Answer

Keine Wärmeübertragung

Answer

Arbeit vom System verrichtet

Answer

Temperaturänderung

Answer

Entropiezunahme

Question 45

Welche Anwendung basiert auf dem zweiten Hauptsatz?

Accepted Answer

Kühlschrank

Answer

Kraftwerk

Answer

Elektromotor

Answer

Solarzelle

Question 46

Was passiert mit der Entropie eines Systems, wenn man Wärme zuführt?

Accepted Answer

Die Entropie nimmt zu.

Answer

Die Entropie nimmt ab.

Answer

Die Entropie bleibt gleich.

Answer

Die Entropie kann sowohl zunehmen als auch abnehmen.

Question 47

Warum sind Prozesse in der Natur irreversibel?

Accepted Answer

Weil die Entropie immer zunimmt.

Answer

Weil Energie immer verloren geht.

Answer

Weil die Zeit nur in eine Richtung fließt.

Answer

Weil Wärmemaschinen immer ineffizient sind.

Question 48

Welcher der folgenden Prozesse ist reversibel?

Accepted Answer

Eine Feder, die sich entspannt.

Answer

Eine Tasse Kaffee, die abkühlt.

Answer

Ein Ballon, der zerplatzt.

Answer

Ein Auto, das fährt.

Question 49

Wie funktioniert eine Wärmemaschine?

Accepted Answer

Sie wandelt Wärme in Arbeit um.

Answer

Sie wandelt Arbeit in Wärme um.

Answer

Sie erzeugt Wärme aus nichts.

Answer

Sie kühlt ein System ab.

Question 50

Was ist der Carnot-Wirkungsgrad?

Accepted Answer

Der maximal mögliche Wirkungsgrad einer Wärmemaschine.

Answer

Der minimal mögliche Wirkungsgrad einer Wärmemaschine.

Answer

Der durchschnittliche Wirkungsgrad einer Wärmemaschine.

Answer

Der Wirkungsgrad einer idealen Wärmemaschine.

Question 51

Kann eine Wärmemaschine einen Wirkungsgrad von 100 % erreichen?

Accepted Answer

Nein.

Answer

Ja.

Answer

Nur unter bestimmten Bedingungen.

Answer

Es hängt vom Arbeitsfluid ab.

Question 52

Welche Bedeutung hat der zweite Hauptsatz für die Entwicklung?

Accepted Answer

Er erklärt die Richtung von Prozessen.

Answer

Er ermöglicht die Vorhersage von Reaktionsgeschwindigkeiten.

Answer

Er liefert neue Energiequellen.

Answer

Er hilft bei der Konstruktion neuer Materialien.

Question 53

Was beschreibt die Entropie?

Accepted Answer

Die Unordnung eines Systems

Answer

Die Menge an Wärmeenergie in einem System

Answer

Die Temperatur eines Systems

Answer

Die Leistung eines Systems

Question 54

Warum sind Prozesse im thermodynamischen Gleichgewicht irreversibel?

Accepted Answer

Weil die Entropie maximal ist

Answer

Weil kein Wärmefluss mehr stattfinden kann

Answer

Weil die Temperatur konstant bleibt

Answer

Weil der Druck konstant bleibt

Question 55

Wie funktioniert eine Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Sie wandelt Wärmeenergie in mechanische Energie um

Answer

Sie wandelt mechanische Energie in Wärmeenergie um

Answer

Sie speichert Wärmeenergie

Answer

Sie erzeugt Wärmeenergie

Question 56

Welche Aussage zum Carnot-Wirkungsgrad ist zutreffend?

Accepted Answer

Er kann nur bei idealen Maschinen erreicht werden

Answer

Er ist unabhängig von den Arbeitstemperaturen

Answer

Er hängt vom Druckverhältnis der Maschine ab

Answer

Er ist immer 100 %

Question 57

Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu

Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant

Answer

Die Temperatur eines abgeschlossenen Systems nimmt ab

Answer

Die Wärmemenge eines abgeschlossenen Systems nimmt zu

Question 58

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass:

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu oder bleibt konstant.

Answer

Die Temperatur eines offenen Systems steigt an.

Answer

Die Energie eines isolierten Systems nimmt ab.

Question 59

Was beschreibt die Entropie?

Accepted Answer

Den Grad der Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems.

Answer

Die Wärmemenge eines Systems.

Answer

Die Arbeit, die von einem System verrichtet wird.

Question 60

Weshalb sind Prozesse irreversibel?

Accepted Answer

Weil die Entropie des Universums immer zunimmt.

Answer

Weil die Energie des Universums konstant bleibt.

Answer

Weil die Temperatur des Universums abnimmt.

Answer

Weil die Arbeit, die vom Universum verrichtet wird, immer positiv ist.

Question 61

Wie funktioniert eine Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Sie wandelt Wärme in mechanische Arbeit um, indem sie ein Arbeitsmedium durch einen Zyklus von Zustandsänderungen führt.

Answer

Sie erzeugt Wärme aus mechanischer Arbeit.

Question 62

Welcher der folgenden Prozesse ist irreversibel?

Accepted Answer

Die Wärmeleitung von einem wärmeren zu einem kälteren Objekt.

Answer

Die isotherme Expansion eines Gases.

Answer

Die adiabate Kompression eines Gases.

Question 63

Welche Entropieänderung erfährt ein System, wenn es Wärme aufnimmt?

Accepted Answer

Positiv.

Answer

Unbestimmt.

Answer

Null.

Answer

Negativ.

Question 64

Welche Aussage über den Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine ist korrekt?

Accepted Answer

Er kann niemals 100 % erreichen.

Answer

Er kann größer als 100 % sein.

Answer

Er ist immer 100 %.

Answer

Er ist unabhängig von der Temperatur der Wärmequelle.