Wärmeübertragung und Wärmetauscher: Online-Quiz für Geothermie-Weiterbildung

Question 1

Welche Größen sind für die Berechnung der Wärmeübertragungsrate eines Wärmetauschers relevant?

Accepted Answer

Alle genannten Größen

Answer

Wärmeübertragungsfläche

Answer

Temperaturdifferenz

Answer

Wärmedurchgangskoeffizient

Question 2

Welches Material wird häufig in Rohrbündelwärmetauschern verwendet, um Korrosion zu vermeiden?

Accepted Answer

Edelstahl

Answer

Kupfer

Answer

Gusseisen

Answer

Aluminium

Question 3

Welcher Wärmetauschertyp wird zur Wärmegewinnung aus dem Erdreich eingesetzt?

Accepted Answer

Erdwärmesonde

Answer

Flachkollektor

Answer

Rohrsystem

Answer

Wärmerückgewinnungsanlage

Question 4

Welcher Wärmetauschertyp ist für die Wärmeübertragung zwischen zwei Gasen vorgesehen?

Accepted Answer

Luftkühler

Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Answer

Plattenwärmetauscher

Answer

Erdwärmetauscher

Question 5

Welche der folgenden Maßnahmen ist NICHT eine gängige Methode zur Korrosionsvermeidung in Wärmetauschern geothermischer Systeme?

Accepted Answer

Reduzierung des pH-Werts des geothermischen Fluids

Answer

Kathodischer Korrosionsschutz

Answer

Einsatz korrosionsbeständiger Materialien

Answer

Inhibitorenzugabe

Question 6

Wie beeinflusst die Wärmekapazität die Wärmeübertragung zwischen zwei Flüssigkeiten?

Accepted Answer

Sie bestimmt die Wärmemenge, die eine Flüssigkeit speichern kann.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Wärmeübertragung.

Answer

Sie ist nur für Feststoffe relevant.

Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur Wärmeübertragung.

Question 7

Welche Aussage zur Wärmeübertragung ist korrekt?

Accepted Answer

Wärme fließt immer vom wärmeren zum kälteren Körper.

Answer

Wärme kann nur durch Leitung übertragen werden.

Answer

Die Wärmekapazität eines Körpers ist stets konstant.

Question 8

Welcher Wärmetauschertyp wird zur Kühlung von Verbrennungsmotoren verwendet?

Accepted Answer

Wasser-Luft-Wärmetauscher

Answer

Kondensator

Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Answer

Plattenwärmetauscher

Question 9

Was unterscheidet einen Gegenstrom- von einem Kreuzstromwärmetauscher?

Accepted Answer

Bei einem Gegenstromwärmetauscher fließen die Fluide entgegensetzt zueinander.

Answer

Bei einem Kreuzstromwärmetauscher fließen die Fluide parallel zueinander.

Answer

Ein Gegenstromwärmetauscher hat eine größere Wärmeübertragungsfläche.

Question 10

Was ist die Definition von Kondensationswärme?

Accepted Answer

Wärme, die bei der Phasenumwandlung von Dampf zu Flüssigkeit frei wird.

Answer

Wärme, die bei der adiabaten Expansion eines Gases abgegeben wird.

Answer

Wärme, die bei der isothermen Kompression eines Gases aufgenommen wird.

Question 11

Wie sind die Rohre bei einem Rohrbündelwärmetauscher angeordnet?

Accepted Answer

In einem zylindrischen Mantel

Answer

In parallelen Reihen

Answer

In konzentrischen Kreisen

Question 12

Welche Funktion hat ein Kondensator in einem Kältekreislauf?

Accepted Answer

Kondensation des Kältemittels

Answer

Expansion des Kältemittels

Answer

Verdampfung des Kältemittels

Answer

Kompression des Kältemittels

Question 13

Welche Aussage zur Auslegung von Wärmetauschern ist korrekt?

Accepted Answer

Die Größe hängt von Wärmelast, Temperaturdifferenz und Strömungsraten ab.

Answer

Die Auslegung ist ein einstufiger Prozess.

Answer

Die Auslegung erfolgt ausschließlich theoretisch.

Question 14

Welcher Wärmeübertragungsmechanismus ist in Wärmetauschern in der Regel **dominant**?

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Diffusion

Answer

Strahlung

Answer

Leitung

Question 15

Was ist das primäre Ziel bei der Auslegung eines Wärmetauschers?

Accepted Answer

Optimierung der Wärmeübertragung unter gegebenen Bedingungen

Answer

Maximierung der Druckverluste

Answer

Minimierung der Kosten

Question 16

Welcher Faktor trägt maßgeblich zur **Effizienz** eines Wärmetauschers bei?

Accepted Answer

Hohe Wärmeübertragungsfläche

Answer

Einfache Wartung

Answer

Geringes Gewicht

Answer

Geringe Druckverluste

Question 17

Welche Aufgabe hat ein Wärmetauscher in einem geothermischen System?

Accepted Answer

Wärmeübertragung zwischen geothermischer Quelle und Arbeitsmedium

Answer

Speicherung von Wärmeenergie

Answer

Reinigung von geothermischem Wasser

Question 18

Welche Größen sind bei der Auswahl eines geeigneten Wärmetauschers für eine bestimmte Anwendung zu berücksichtigen?

Accepted Answer

Temperaturbereich, Durchflussrate, Druckverträglichkeit

Answer

Herstellergarantie

Answer

Farbe

Question 19

Welcher der folgenden Wärmetauschertypen zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise und hohe Effizienz aus und wird häufig in Heizungs- und Lüftungsanlagen eingesetzt?

Accepted Answer

Plattenwärmetauscher

Answer

Doppelrohrwärmetauscher

Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Answer

Kreiselwärmetauscher

Question 20

Welche der folgenden Größen ist **nicht** ein Faktor für die Effizienz eines Wärmetauschers?

Accepted Answer

Rohrwanddicke

Answer

Material der Wärmeaustauschfläche

Answer

Wärmeübertragungsfläche

Answer

Temperaturdifferenz

Question 21

Welcher der folgenden Faktoren hat den größten Einfluss auf die Wärmeübertragungsrate in einem Wärmetauscher?

Accepted Answer

Temperaturdifferenz zwischen den Fluiden

Answer

Material

Answer

Durchflussrate

Answer

Fläche

Question 22

Was ist das Hauptziel der regelmäßigen Reinigung von Wärmetauschern?

Accepted Answer

Entfernung von Ablagerungen, die den Wärmeübertragungsprozess behindern.

Answer

Reduzierung von Geräuschen

Answer

Verbesserung des Erscheinungsbilds

Question 23

Welcher Wärmetauschertyp eignet sich am besten für den Wärmeaustausch zwischen zwei Flüssigkeiten unter hohem Druck?

Accepted Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Answer

Kreiselwärmetauscher

Answer

Plattenwärmetauscher

Answer

Doppelrohrwärmetauscher

Question 24

Welcher Wärmetauschertyp ist für die Übertragung von Wärme **zwischen Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Druckniveaus** konzipiert?

Accepted Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Answer

Kondensator

Answer

Luft-Wasser-Wärmeübertrager

Answer

Plattenwärmetauscher

Question 25

Welcher Faktor hat **keinen Einfluss** auf die Effizienz eines Wärmetauschers?

Accepted Answer

Rohrwanddicke

Answer

Temperaturdifferenz

Answer

Wärmeübertragungsfläche

Answer

Wärmeübertragungskoeffizient

Question 26

Was ist das **Hauptziel** bei der Auslegung eines Wärmetauschers?

Accepted Answer

Optimierung der Wärmeübertragung bei minimalem Druckverlust

Answer

Reduzierung der Herstellungskosten

Answer

Maximierung des Wärmeübertragungskoeffizienten

Question 27

Was ist der **wesentliche Unterschied** zwischen einem Gegenstrom- und einem Gleichstromwärmetauscher?

Accepted Answer

Im Gleichstrom fließen die Fluide in dieselbe Richtung, im Gegenstrom in entgegengesetzte Richtungen.

Answer

Im Gegenstrom ist die Temperaturdifferenz am größten, im Gleichstrom am kleinsten.

Question 28

Welche Aussage zur Wärmeübertragungsrate ist **richtig**?

Accepted Answer

Sie ist proportional zur Temperaturdifferenz

Answer

Sie ist unabhängig vom Wärmeübertragungskoeffizienten

Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur Wärmeübertragungsfläche

Answer

Sie ist proportional zum Druckverlust

Question 29

Was ist der **Hauptzweck** von Leitblechen in einem Wärmetauscher?

Accepted Answer

Erhöhung der Turbulenz und Verbesserung der Wärmeübertragung

Answer

Verhinderung von Korrosion

Answer

Reduzierung des Druckverlusts

Question 30

Welcher der folgenden Wärmetauschertypen zeichnet sich durch eine **besonders hohe Wärmeübertragungsrate** aus?

Accepted Answer

Plattenwärmetauscher

Answer

Luft-Wasser-Wärmeübertrager

Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Question 31

Welche Rolle spielen Verwirbeler in einem Rohrbündelwärmetauscher?

Accepted Answer

Sie reduzieren Ablagerungen und verbessern die Wärmeübertragung durch Erzeugung von Turbulenzen im Fluid.

Answer

Sie erhöhen den Strömungswiderstand und verringern die Durchflussmenge.

Answer

Sie verhindern Korrosion durch die Bildung einer Schutzschicht.

Question 32

Welcher Faktor beeinflusst die Wärmeübertragungsrate eines Wärmetauschers am stärksten?

Accepted Answer

Die Temperaturdifferenz zwischen den Medien

Answer

Die Fließgeschwindigkeit der Medien

Answer

Der Rohrdurchmesser

Answer

Die Oberflächenbeschaffenheit der Wärmeübertragungsflächen

Question 33

Was beschreibt der Effizienzgrad eines Wärmetauschers?

Accepted Answer

Das Verhältnis der tatsächlich übertragenen Wärme zur maximal möglichen Wärmeübertragung.

Answer

Die gesamte Wärmeübertragungsfläche des Wärmetauschers

Answer

Die Temperaturänderung des wärmeren Mediums

Question 34

Was ist der Hauptzweck eines Rückkühlers in einem geothermischen Kraftwerk?

Accepted Answer

Kühlung des Arbeitsmediums vor der Wiedereinspeisung in das geothermische Reservoir.

Answer

Kondensation des Arbeitsmediums

Answer

Erhöhung der Temperatur des Arbeitsmediums

Question 35

Welcher der folgenden Faktoren spielt bei der Auslegung eines Wärmetauschers KEINE Rolle?

Accepted Answer

Luftfeuchtigkeit

Answer

Fließraten der Medien

Answer

Oberflächenbeschaffenheit der Wärmeübertragungsflächen

Answer

Temperaturdifferenz zwischen den Medien

Question 36

Was ist der Zweck des Fouling-Faktors bei der Berechnung der Wärmeübertragung?

Accepted Answer

Berücksichtigung des reduzierten Wärmeübergangs aufgrund von Ablagerungen auf den Wärmeübertragungsflächen.

Answer

Berechnung der Druckverluste im Wärmetauscher

Answer

Erhöhung der effektiven Wärmeübertragungsfläche

Question 37

Was ist die Fouling-Resistenz?

Accepted Answer

Zusätzlicher Wärmewiderstand durch Ablagerungen

Answer

Wärmewiderstand der Wärmeübertragungsfläche

Answer

Wärmewiderstand des Fluids

Question 38

Welche Kennzahl beschreibt das Verhältnis von Trägheitskräften zu viskosen Kräften?

Accepted Answer

Reynolds-Zahl

Answer

Prandtl-Zahl

Answer

Nusselt-Zahl

Question 39

Was ist der Gesamtwärmeübergangskoeffizient (U-Wert)?

Accepted Answer

Der Kehrwert des Gesamtwärmewiderstands

Answer

Die Summe der Wärmeübergangskoeffizienten

Answer

Das Produkt der Wärmeübergangskoeffizienten

Question 40

Welcher Aspekt der Auslegung von Wärmetauschern umfasst die Bestimmung der Größe und des Typs?

Accepted Answer

Dimensionierung

Answer

Materialauswahl

Answer

Korrosionsschutz

Question 41

Warum ist Korrosionsschutz für Wärmetauscher unerlässlich?

Accepted Answer

Um die Lebensdauer zu verlängern

Answer

Um den Druckabfall zu reduzieren

Answer

Um die Wärmeübertragungsleistung zu erhöhen

Question 42

Welcher der folgenden Aussagen beschreibt den allgemeinen Zweck eines Wärmetauschers?

Accepted Answer

Wärmeübertragung zwischen zwei Fluiden

Answer

Temperaturmessung

Answer

Stofftransport

Answer

Druckregulierung

Question 43

Welcher der folgenden Wärmetauschertypen zeichnet sich durch seine hohe thermische Effizienz und kompakte Bauweise aus?

Accepted Answer

Plattenwärmetauscher

Answer

Luftkühler

Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Answer

Wärmerohr

Question 44

Welches Material wird häufig für den Bau von Wärmetauschern in Geothermieanlagen verwendet?

Accepted Answer

Edelstahl

Answer

Kunststoff

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Question 45

Welche Formel beschreibt die Wärmeübertragungsrate durch Konvektion?

Accepted Answer

Q = h * A * (T_h - T_c)

Answer

Q = k * A * (T_h - T_c)

Answer

Q = σ * A * (T_h^4 - T_c^4)

Answer

Q = m * c_p * (T_h - T_c)

Question 46

Welche Komponente ist entscheidend für die Optimierung der Wärmeübertragung in einem Wärmetauscher?

Accepted Answer

Turbulatoren

Answer

Manometer

Answer

Kompensatoren

Question 47

Welche Methode wird zur Minimierung von Wärmeverlusten in einem Wärmetauscher eingesetzt?

Accepted Answer

Isolierung

Answer

Erhöhung der Durchflussrate

Answer

Vergrößerung der Oberfläche

Answer

Verwendung von Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit

Question 48

Welcher Wärmetauschertyp ist für seine Fähigkeit zur Verwertung von Niedertemperaturwärme bekannt?

Accepted Answer

Organischer Rankine-Zyklus (ORC)

Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Answer

Luftkühler

Answer

Plattenwärmetauscher

Question 49

Welche Aussage beschreibt die Fouling-Bildung in Wärmetauschern korrekt?

Accepted Answer

Ablagerung von Verunreinigungen auf der Oberfläche des Wärmetauschers

Answer

Kondensation im Inneren des Wärmetauschers

Answer

Korrosion des Wärmetauschers

Question 50

Bei welchem Wärmetauschertyp findet die Wärmeübertragung durch eine Trennwand statt, ohne dass sich die Fluide direkt berühren?

Accepted Answer

Plattenwärmetauscher

Answer

Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher

Answer

Schaberwärmetauscher

Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Question 51

Welchen Zweck erfüllt ein Korrosionsschutzbelag bei Wärmetauschern?

Accepted Answer

Vermeidung chemischer Reaktionen zwischen dem Fluid und dem Wärmetauschermaterial

Answer

Verbesserung der Wärmeübertragung

Answer

Reduzierung des Strömungswiderstands

Question 52

Welcher Wärmeübertragungsmodus beschreibt die Wärmeübertragung von einem Fluid auf eine Oberfläche durch Konvektion?

Accepted Answer

Konvektive Wärmeübertragung

Answer

Leitungs-Wärmeübertragung

Answer

Strahlungs-Wärmeübertragung

Answer

Verdampfungs-Wärmeübertragung

Question 53

Welche Formel beschreibt den Wärmeübertragungskoeffizienten?

Accepted Answer

h = q / (A * ΔT)

Answer

h = ΔT / (q * A)

Answer

h = A / (q * ΔT)

Answer

h = q * A / ΔT

Question 54

Was ist der Vorteil der Gegenstromanordnung im Vergleich zur Gleichstromanordnung in Wärmetauschern?

Accepted Answer

Höhere Wärmeübertragungsrate

Answer

Einfachere Reinigung

Answer

Niedrigere Kosten

Answer

Geringerer Druckverlust

Question 55

Welche der folgenden Aussagen zur Wärmeübertragung ist richtig?

Accepted Answer

Wärme fließt immer von Bereichen mit höherer Temperatur zu Bereichen mit niedrigerer Temperatur.

Answer

Wärme kann nur durch Konvektion übertragen werden.

Answer

Wärme fließt immer von Bereichen mit niedrigerer Temperatur zu Bereichen mit höherer Temperatur.

Question 56

Was ist das Hauptziel der Optimierung von Wärmetauschern?

Accepted Answer

Verbesserung der Wärmeübertragungsrate bei gleichzeitiger Minimierung der Größe und Kosten

Answer

Maximierung der Wärmeübertragungsrate unabhängig von den Kosten

Answer

Reduzierung der Größe und Kosten unabhängig von der Wärmeübertragungsrate

Question 57

Welche der folgenden Aussagen zur Auslegung von Wärmetauschern ist korrekt?

Accepted Answer

Der Wärmeübertragungskoeffizient sollte so hoch wie möglich sein.

Answer

Die Wärmekapazität der Fluide sollte so niedrig wie möglich sein.

Answer

Die Oberfläche des Wärmetauschers sollte so klein wie möglich sein.

Question 58

Welches der folgenden ist KEIN grundlegender Mechanismus der Wärmeübertragung?

Accepted Answer

Absorption

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Answer

Leitung

Question 59

Welcher Wärmetauschertyp eignet sich am besten für Anwendungen mit großen Temperaturunterschieden zwischen den beiden Fluiden?

Accepted Answer

Rohrbündelwärmetauscher

Answer

Regenerativer Wärmetauscher

Answer

Plattenwärmetauscher

Answer

Gegenstromwärmetauscher

Question 60

Was ist der Zweck eines Regenerators in einem Wärmetauschersystem?

Accepted Answer

Speicherung von Wärmeenergie aus einem Fluidstrom und anschließende Abgabe an einen anderen Fluidstrom

Answer

Erhöhung der Wärmeübertragungsfläche

Question 61

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Effizienz eines Wärmetauschers NICHT?

Accepted Answer

Dichte der beteiligten Fluide

Answer

Wärmeübertragungsfläche

Answer

Temperaturdifferenz zwischen den Fluiden

Answer

Wärmeübertragungskoeffizient

Question 62

Was ist der Unterschied zwischen einem Gleichstrom- und einem Gegenstromwärmetauscher?

Accepted Answer

Bei Gleichstromwärmetauschern fließen die beiden Fluide in die gleiche Richtung, bei Gegenstromwärmetauschern in entgegengesetzte Richtungen.

Answer

Gleichstromwärmetauscher werden für Flüssigkeiten verwendet, Gegenstromwärmetauscher für Gase.

Question 63

Welche der folgenden Aussagen trifft auf den Wärmeübertragungskoeffizienten (U-Wert) zu?

Accepted Answer

Ein höherer U-Wert bedeutet eine höhere Wärmeübertragungsrate.

Answer

Ein niedrigerer U-Wert ist wünschenswert, um den Wärmeverlust zu minimieren.

Answer

Der U-Wert ist unabhängig von den Eigenschaften der beteiligten Materialien.

Question 64

Welches der folgenden Materialien hat die höchste Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Glas

Answer

Stahl