Thermodynamik-Grundlagen: Online-Quiz für Physik-Studierende

Question 1

Welcher thermodynamische Prozess ist durch eine unveränderliche Temperatur gekennzeichnet?

Accepted Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Question 2

Was beschreibt den Begriff Entropie prägnant?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems.

Question 3

Welches Gesetz besagt, dass die Entropie eines isolierten Systems im Zeitverlauf zunimmt?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Question 4

Welche Temperatur entspricht dem absoluten Nullpunkt?

Accepted Answer

-273,15 Grad Celsius

Answer

0 Grad Celsius

Answer

100 Grad Celsius

Question 5

Welche Aussage zur kinetischen Theorie der Gase ist zutreffend?

Accepted Answer

Gasmoleküle bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Answer

Gasmoleküle sind masselos.

Answer

Gasmoleküle stoßen sich nicht gegenseitig ab.

Question 6

Was ist der Hauptzweck eines Wärmetauschers?

Accepted Answer

Wärme zwischen zwei Fluiden zu übertragen.

Answer

Druck zwischen zwei Fluiden zu übertragen.

Answer

Entropie zwischen zwei Fluiden zu übertragen.

Question 7

Welches der folgenden ist **kein** thermodynamisches System?

Accepted Answer

Ein sich drehendes Rad

Answer

Ein verschlossener Behälter mit Gas

Answer

Eine isolierte Tasse Kaffee

Answer

Die Atmosphäre der Erde

Question 8

Welche der folgenden Größen ist **keine** Zustandsgröße?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Question 9

Welcher Prozess findet statt, wenn die Temperatur eines abgeschlossenen Systems zunimmt, während das Volumen konstant bleibt?

Accepted Answer

Isochorer Prozess

Answer

Isobarer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Question 10

Was ist die SI-Einheit für Wärme?

Accepted Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Newton

Answer

Pascal

Question 11

Welche der folgenden Aussagen zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

In einem abgeschlossenen System nimmt die Entropie niemals ab.

Answer

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

Answer

Die Entropie des Universums ist konstant.

Answer

Perpetuum mobile erster Art sind möglich.

Question 12

Was ist der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur?

Accepted Answer

Wärme ist eine Energieform, während Temperatur ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie der Moleküle ist.

Answer

Temperatur ist eine Energieform, während Wärme ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie der Moleküle ist.

Answer

Wärme und Temperatur sind dasselbe.

Answer

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

Question 13

Welche der folgenden Aussagen beschreibt einen adiabatischen Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess, bei dem keine Wärme zwischen dem System und seiner Umgebung ausgetauscht wird.

Answer

Ein Prozess, bei dem Wärme zwischen dem System und seiner Umgebung ausgetauscht wird.

Answer

Ein Prozess, bei dem die Temperatur des Systems konstant bleibt.

Answer

Ein Prozess, bei dem das Volumen des Systems konstant bleibt.

Question 14

Was beschreibt ein thermodynamisches System am besten?

Accepted Answer

Eine Ansammlung von Materie und Energie, die mit ihrer Umgebung interagiert.

Answer

Ein abgeschlossener Bereich im Raum, der keine Materie oder Energie mit seiner Umgebung austauscht.

Answer

Eine Region im Raum, die durch eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck gekennzeichnet ist.

Answer

Eine Ansammlung von Teilchen, die sich in einem bestimmten Zustand befinden.

Question 15

Bei welchem Prozess bleibt die Temperatur konstant?

Accepted Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Isobaren Prozess

Question 16

In welchen Einheiten wird die Entropie gemessen?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Question 17

Wozu dient ein Carnot-Zyklus?

Accepted Answer

Maximale Arbeit aus einem Wärmereservoir zu extrahieren.

Answer

Wärme von einem kälteren zu einem wärmeren Reservoir zu übertragen.

Answer

Die Entropie eines Systems zu erhöhen.

Answer

Die Temperatur eines Systems zu senken.

Question 18

Welche physikalische Größe wird in Joule gemessen?

Accepted Answer

Energie

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Entropie

Question 19

Was zeichnet ein offenes thermodynamisches System aus?

Accepted Answer

Es kann sowohl Energie als auch Materie austauschen.

Answer

Es kann nur Energie austauschen.

Answer

Es kann nur Materie austauschen.

Answer

Es kann weder Energie noch Materie austauschen.

Question 20

Unter welcher Bedingung befindet sich ein thermodynamisches System im Gleichgewicht?

Accepted Answer

Wenn sich keine Zustandsgrößen ändern

Answer

Wenn die Entropie maximal ist

Answer

Wenn die Energie minimal ist

Answer

Wenn die Temperatur maximal ist

Question 21

Welche Größe bleibt bei einem isothermen Prozess konstant?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Answer

Entropie

Question 22

In welcher Einheit wird die spezifische Wärmekapazität angegeben?

Accepted Answer

J/kg*K

Answer

J

Answer

J/kg

Answer

K

Question 23

Welcher Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Gesamtenergie eines isolierten Systems konstant bleibt?

Accepted Answer

Erster Hauptsatz

Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Question 24

Was ist der Begriff für das Maß an Unordnung in einem System?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Energie

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 25

Welche thermodynamische Gleichung beschreibt einen adiabatischen Prozess?

Accepted Answer

PV^γ = konstant

Answer

pV = nRT

Answer

E = mc^2

Answer

F = ma

Question 26

Wie lautet die Zustandsgleichung eines idealen Gases?

Accepted Answer

pV = nRT

Answer

pV^γ = konstant

Answer

E = mc^2

Answer

F = ma

Question 27

Welches der folgenden Systeme ist ein offenes System?

Accepted Answer

Materie kann eintreten und entweichen

Answer

Materie kann weder eintreten noch entweichen

Answer

Nur Wärme kann ein- und austreten

Question 28

Welcher Satz beschreibt den Ersten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Änderung der inneren Energie eines Systems entspricht der zugeführten Wärme minus der geleisteten Arbeit.

Answer

Die innere Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die innere Energie eines Systems ist eine extensive Größe, die von der Systemmenge abhängt.

Answer

Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik gilt nur für ideale Gase.

Question 29

Welches System kann sowohl Energie als auch Materie mit seiner Umgebung austauschen?

Accepted Answer

Eine Tasse Kaffee ohne Deckel

Answer

Ein vollständig isolierter Behälter mit Gas

Answer

Ein geschlossener Kreisprozess

Question 30

Welcher Ausdruck beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die innere Energie eines Systems erhöht sich durch zugeführte Wärme und geleistete Arbeit.

Answer

Die Entropie eines Systems steigt immer an.

Answer

Die Temperatur eines Systems ist proportional zu seiner inneren Energie.

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems ist konstant.

Question 31

Welcher der folgenden Prozesse ist ein isobarer Prozess, bei dem der Druck konstant bleibt?

Accepted Answer

Ein Prozess mit konstantem Druck

Answer

Ein Prozess mit konstantem Volumen

Answer

Ein Prozess mit konstanter Temperatur

Answer

Ein Prozess mit konstanter Entropie

Question 32

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Wärmemenge verwendet?

Accepted Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Kelvin

Answer

Pascal

Question 33

Welche der folgenden Aussagen zur Wärmekapazität ist falsch?

Accepted Answer

Sie ist immer positiv.

Answer

Sie ist eine Stoffeigenschaft.

Answer

Sie hängt von der Masse des Systems ab.

Answer

Sie gibt die Wärmemenge an, die benötigt wird, um die Temperatur eines Systems um 1 Kelvin zu erhöhen.

Question 34

Welcher der folgenden Sätze beschreibt die Carnot-Maschine, eine ideale Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Eine Wärmekraftmaschine mit maximalem Wirkungsgrad

Answer

Eine Wärmekraftmaschine, die nur bei hohen Temperaturen arbeitet

Answer

Eine Wärmekraftmaschine, die keine Reibungsverluste hat

Answer

Eine Wärmekraftmaschine, die keine Wärme an die Umgebung abgibt

Question 35

Welche Aussage über thermodynamische Systeme ist zutreffend?

Accepted Answer

Thermodynamische Systeme können offen, geschlossen oder isoliert sein.

Answer

Ein thermodynamisches System kann keine Energie oder Materie mit seiner Umgebung austauschen.

Answer

Thermodynamische Systeme sind immer im Gleichgewicht.

Question 36

Welcher thermodynamische Prozess zeichnet sich durch fehlenden Wärmeaustausch mit der Umgebung aus?

Accepted Answer

Adiabate Prozesse

Answer

Isobare Prozesse

Answer

Isochorische Prozesse

Answer

Isotherme Prozesse

Question 37

Welches der folgenden Systeme ist ein offenes System?

Accepted Answer

Ein Raum mit einer Klimaanlage

Answer

Eine Thermoskanne

Answer

Ein geschlossener Kreislauf

Answer

Eine Dampfturbine

Question 38

Welche der folgenden Größen ist eine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Arbeit

Answer

Wärme

Answer

Leistung

Question 39

Was ist die Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Ein Maß für die Arbeit, die von einem System verrichtet werden kann

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems

Question 40

Welcher der folgenden Prozesse ist ein irreversibler Prozess?

Accepted Answer

Wärmefluss von einem kalten zu einem warmen Körper

Answer

Geschlossene Kreislaufprozesse

Answer

Adiabatische Expansion eines idealen Gases

Answer

Isotherme Kompression eines idealen Gases

Question 41

Was ist der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt mit der Zeit immer zu oder bleibt konstant

Answer

Die Temperatur eines Systems ist proportional zu seiner inneren Energie

Answer

Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden, sondern nur umgewandelt

Question 42

Welche der folgenden Aussagen über die freie Energie von Gibbs ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die maximale nutzbare Arbeit eines Systems

Answer

Sie ist für reversible Prozesse konstant

Answer

Sie ist immer positiv

Question 43

Welche der folgenden Aussagen trifft auf ein thermodynamisches System zu?

Accepted Answer

Ein abgegrenzter Teil des Universums, der durch eine materielle oder gedachte Grenze von seiner Umgebung separiert ist.

Answer

Ein Raumbereich, der ausschließlich durch seine Temperatur definiert ist.

Answer

Ein beliebiger Körper, der Wärme austauschen kann.

Question 44

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 45

Welcher der folgenden Prozesse ist ein isobarer Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess, der bei konstantem Druck abläuft.

Answer

Ein Prozess, der bei konstanter innerer Energie abläuft.

Answer

Ein Prozess, der bei konstantem Volumen abläuft.

Answer

Ein Prozess, der bei konstanter Temperatur abläuft.

Question 46

Welche Gleichung beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

dQ = dU + dW

Answer

PV = nRT

Answer

E = mc²

Answer

F = ma

Question 47

Was ist Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems.

Answer

Ein Maß für den Druck eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems.

Question 48

Was ist freie Energie?

Accepted Answer

Ein Maß für die maximal mögliche nutzbare Arbeit, die ein System verrichten kann.

Answer

Ein Maß für die innere Energie eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Gesamtenergie eines Systems.

Question 49

Welche der folgenden Beziehungen beschreibt die Gibbs-Helmholtz-Gleichung?

Accepted Answer

G = H - TS

Answer

C = Q / ΔT

Answer

PV = nRT

Question 50

Welches der folgenden Systeme kann weder Masse noch Energie mit seiner Umgebung austauschen?

Accepted Answer

Isoliertes System

Answer

Offenes System

Answer

Adiabatisches System

Answer

Geschlossenes System

Question 51

Welche Zustandsgröße beschreibt die thermische Unordnung in einem System?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 52

Bei einem isochoren Prozess bleibt welche Größe konstant?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Innere Energie

Answer

Temperatur

Answer

Enthalpie

Question 53

Welcher Satz beschreibt die Beziehung zwischen Wärmefluss, Arbeit und Änderung der inneren Energie eines Systems?

Accepted Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Question 54

In welcher Einheit wird die Entropie gemessen?

Accepted Answer

J/K

Answer

Pa

Answer

m³

Answer

Nm

Question 55

Ein adiabatischer Prozess zeichnet sich dadurch aus, dass:

Accepted Answer

Er ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung abläuft.

Answer

Er nur mit Massenaustausch mit der Umgebung abläuft.

Answer

Er mit Wärme- und Massenaustausch mit der Umgebung abläuft.

Answer

Er nur mit Wärmeaustausch mit der Umgebung abläuft.

Question 56

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu oder bleibt konstant.

Answer

Die Enthalpie eines abgeschlossenen Systems nimmt ab.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt ab.

Question 57

Welcher der folgenden Prozesse ist umkehrbar?

Accepted Answer

Isothermer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Question 58

Welche Größe ist für einen exothermen Prozess negativ?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Enthalpie

Answer

Innere Energie

Answer

Arbeit