Thermodynamik lernen: Quizze und Übungen für die Qualifikationsphase 2

Question 1

Welche der folgenden Zustandsänderungen ist eine isobare Zustandsänderung?

Accepted Answer

Ausdehnung eines Gases bei konstantem Druck

Answer

Erwärmung eines Gases bei konstantem Volumen

Answer

Kompression eines Gases bei konstanter Temperatur

Answer

Adiabatische Kompression eines Gases

Question 2

Welche der folgenden Aussagen über den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann nur zunehmen oder konstant bleiben

Answer

Die Entropie eines offenen Systems kann nur abnehmen oder konstant bleiben

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems kann nur zunehmen

Answer

Die Entropie eines Systems ist unabhängig von äußeren Einflüssen

Question 3

Welcher der folgenden Prozesse ist ein adiabatischer Prozess?

Accepted Answer

Adiabatische Kompression eines Gases

Answer

Isotherme Kompression eines Gases

Answer

Isobare Ausdehnung eines Gases

Answer

Isochorische Erwärmung eines Gases

Question 4

Welche der folgenden Aussagen über den Carnot-Kreisprozess ist richtig?

Accepted Answer

Es handelt sich um einen idealen Wärmemotorenkreisprozess mit maximalem Wirkungsgrad

Answer

Es handelt sich um einen realen Wärmemotorenkreisprozess mit minimalem Wirkungsgrad

Answer

Es handelt sich um einen Kreisprozess, bei dem keine Wärme zugeführt wird

Answer

Es handelt sich um einen Kreisprozess, bei dem keine Arbeit geleistet wird

Question 5

Ein System, das sowohl Wärme als auch Arbeit mit seiner Umgebung austauschen kann, wird als welches System bezeichnet?

Accepted Answer

Offenes System

Answer

Geschlossenes System

Answer

Isothermes System

Answer

Adiabatisches System

Question 6

Bei einer isothermen Zustandsänderung bleibt welche Größe konstant?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Energie

Answer

Entropie

Answer

Volumen

Question 7

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

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann nur zunehmen.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt mit der Zeit immer ab.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann niemals zunehmen.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Question 8

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik trifft zu?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems steigt immer an.

Answer

In offenen Systemen kann die Entropie nur sinken.

Answer

Die Entropie eines jeden Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Entropie eines Systems ist immer null.

Question 9

Welches Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Druck, Volumen und Temperatur eines idealen Gases?

Accepted Answer

Ideales Gasgesetz

Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Carnot-Theorem

Question 10

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

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer ab.

Answer

Die Entropie eines offenen Systems kann abnehmen.

Answer

Die Entropie eines Systems kann niemals abnehmen.

Question 11

Welche Formel beschreibt die innere Energie eines idealen Gases?

Accepted Answer

U = (3/2)NkT

Answer

U = Q - W

Answer

U = mcT

Answer

U = P/V

Question 12

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

Accepted Answer

Entropie

Answer

Arbeit

Answer

Wärme

Answer

Masse

Question 13

Welche Zustandsänderung ist mit einer **Volumenzunahme** verbunden?

Accepted Answer

Isobare Zustandsänderung

Answer

Isochore Zustandsänderung

Answer

Adiabatische Zustandsänderung

Answer

Isotherme Zustandsänderung

Question 14

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik? Erläutern Sie ihn in wenigen Worten.

Accepted Answer

Die Änderung der inneren Energie eines Systems ist gleich der zugeführten Wärme abzüglich der geleisteten Arbeit.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt niemals ab.

Answer

Die Temperatur eines Gases ist proportional zum Quadrat der mittleren Geschwindigkeit seiner Moleküle.

Answer

Die freie Enthalpie eines Systems ist das Maß für seine Reaktionsfähigkeit.

Question 15

Welche Einheit hat die spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/(kg*K)

Answer

J/mol

Answer

J/K

Answer

J/(kg*g)

Question 16

Welche Zustandsänderung liegt vor, wenn ein Gas bei gleichbleibender Temperatur komprimiert wird?

Accepted Answer

Isotherme Zustandsänderung

Answer

Isobare Zustandsänderung

Answer

Isochore Zustandsänderung

Answer

Adiabatische Zustandsänderung

Question 17

Welche Zustandsänderung beschreibt einen geschlossenen Prozess, bei dem das System zu seinem Ausgangszustand zurückkehrt?

Accepted Answer

Kreisprozess

Answer

Isotherme Zustandsänderung

Answer

Adiabatische Zustandsänderung

Answer

Isobare Zustandsänderung

Question 18

Welches Gesetz beschreibt die proportionale Beziehung zwischen dem Volumen und der Temperatur eines Gases bei konstantem Druck?

Accepted Answer

Charles'sches Gesetz

Answer

Boylesches Gesetz

Answer

Gay-Lussacsches Gesetz

Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Question 19

Welche Energieform beschreibt die Gesamtenergie der ungeordneten Bewegung und Wechselwirkung der Teilchen in einem System?

Accepted Answer

Innere Energie

Answer

Potenzielle Energie

Answer

Kinetische Energie

Answer

Elektrische Energie

Question 20

Welche Zustandsänderung erfolgt ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung?

Accepted Answer

Adiabatische Zustandsänderung

Answer

Isotherme Zustandsänderung

Answer

Isobare Zustandsänderung

Answer

Isochorische Zustandsänderung

Question 21

Welches Gesetz besagt, dass die Entropie eines isolierten Systems niemals abnimmt?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Gesetz von Boyle-Mariotte

Question 22

Welche Wärmekraftmaschine arbeitet nach dem Prinzip des Carnot-Prozesses?

Accepted Answer

Carnot-Maschine

Answer

Dampfmaschine

Answer

Otto-Motor

Answer

Dieselmotor

Question 23

Welche Größe gibt an, welche Wärmemenge benötigt wird, um die Temperatur einer bestimmten Substanzmasse um ein Kelvin zu erhöhen?

Accepted Answer

Spezifische Wärmekapazität

Answer

Latente Wärme

Answer

Wärmeleitfähigkeit

Answer

Wärmestrahlung

Question 24

Welche Aussage beschreibt den Hauptunterschied zwischen Wärme und Temperatur?

Accepted Answer

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

Answer

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

Answer

Wärme und Temperatur sind dasselbe

Answer

Wärme ist eine intensive Größe, Temperatur ist eine extensive Größe

Question 25

Welche der folgenden Größen ist **nicht** eine extensive Zustandsgröße?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Answer

Chemisches Potential

Question 26

Welche Zustandsänderung beschreibt den direkten Übergang von einem festen in einen gasförmigen Zustand?

Accepted Answer

Sublimieren

Answer

Schmelzen

Answer

Verdampfen

Answer

Kondensieren

Question 27

Welches der folgenden Systeme ist ein **geschlossenes** System?

Accepted Answer

Ein isolierter Raum

Answer

Eine offene Flasche mit Gas

Answer

Ein sich bewegendes Fahrrad

Answer

Ein Topf mit kochendem Wasser

Question 28

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt immer zu.

Answer

Die innere Energie eines Systems nimmt bei einer adiabatischen Zustandsänderung ab.

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems ist variabel.

Question 29

Welche Einheit wird für die Entropie verwendet?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule pro Grad Celsius

Answer

Entropieeinheiten

Answer

Kelvin pro Joule

Question 30

Wie wird der maximal mögliche Wirkungsgrad eines Kreisprozesses bezeichnet?

Accepted Answer

Carnot-Effizienz

Answer

Diesel-Effizienz

Answer

Otto-Effizienz

Answer

Rankine-Effizienz

Question 31

Wie definiert die Thermodynamik den Begriff **Arbeit**?

Accepted Answer

Die von einem System auf ein anderes übertragene Energie

Answer

Die auf ein Objekt wirkende Kraft

Answer

Die Änderung der inneren Energie eines Systems

Answer

Die von einem System abgegebene Wärme

Question 32

Welche Zustandsänderung findet bei konstantem Druck statt?

Accepted Answer

Abkühlung bei konstantem Druck

Answer

Erwärmung bei konstantem Volumen

Answer

Adiabatische Kompression

Answer

Isochorer Prozess

Question 33

Welches Gesetz beschreibt die Energieerhaltung in thermodynamischen Systemen?

Accepted Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Newtonsches Gravitationsgesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Coulombs Gesetz

Question 34

Welche Aussage beschreibt den Carnot-Kreisprozess treffend?

Accepted Answer

Ein Kreisprozess mit maximaler Effizienz und nur reversiblen Zustandsänderungen

Answer

Ein Kreisprozess mit nur zwei adiabatischen Zustandsänderungen

Answer

Ein Kreisprozess mit nur zwei isothermen Zustandsänderungen

Answer

Ein Kreisprozess mit maximaler Entropieänderung

Question 35

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt zu oder bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines offenen Systems nimmt immer zu.

Question 36

Welche Aussage beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Energie eines isolierten Systems bleibt konstant.

Answer

Die Energie eines isolierten Systems nimmt zu.

Answer

Die Energie eines isolierten Systems nimmt ab.

Answer

Die Energie eines offenen Systems bleibt konstant.

Question 37

Welche Zustandsänderung liegt vor, wenn sich das Volumen eines Gases bei konstantem Druck erhöht, während seine Temperatur steigt?

Accepted Answer

Isobare Ausdehnung

Answer

Isochore Erwärmung

Answer

Adiabatische Kompression

Answer

Isotherme Expansion

Question 38

Welches der folgenden Gesetze besagt, dass die Entropie eines abgeschlossenen Systems nicht abnehmen kann?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Question 39

Welche der folgenden Einheiten wird verwendet, um die Entropie zu messen?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Question 40

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann entweder zu- oder abnehmen.

Question 41

Welcher der folgenden Prozesse ist nicht isentrop?

Accepted Answer

Isotherme Kompression eines realen Gases

Answer

Adiabatische Expansion eines idealen Gases

Answer

Reversible Wärmezufuhr

Answer

Adiabatische Kompression eines idealen Gases

Question 42

Welche Formel beschreibt die innere Energie eines idealen Gases?

Accepted Answer

U = 3/2 nRT

Answer

U = nRT

Answer

U = nRT/2

Answer

U = 5/2 nRT

Question 43

Welche Aussage beschreibt den adiabatischen Prozess korrekt?

Accepted Answer

Ein Prozess, bei dem keine Wärme ausgetauscht wird.

Answer

Ein Prozess, bei dem die Temperatur konstant bleibt.

Answer

Ein Prozess, bei dem das Volumen konstant bleibt.

Answer

Ein Prozess, bei dem der Druck konstant bleibt.

Question 44

Welche der aufgeführten Größen stellt keine Zustandsgröße eines thermodynamischen Systems dar?

Accepted Answer

Zeit

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Entropie

Question 45

Eine isotherme Zustandsänderung zeichnet sich dadurch aus, dass...

Accepted Answer

die Temperatur konstant bleibt.

Answer

das Volumen konstant bleibt.

Answer

der Druck konstant bleibt.

Answer

die innere Energie konstant bleibt.

Question 46

Die Enthalpie wird definiert als...

Accepted Answer

H = U + pV

Answer

H = U - pV

Answer

H = TS

Answer

H = CpT

Question 47

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik trifft zu?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt niemals ab.

Answer

Die Entropie des Universums nimmt stets zu.

Answer

Die Entropie eines offenen Systems kann abnehmen.

Answer

Die Entropie eines idealen Gases ist immer positiv.

Question 48

Befindet sich ein Gas in einem Kolben mit unveränderlichem Volumen und wird seine Temperatur erhöht, so gilt für den Druck, dass er...

Accepted Answer

ansteigt.

Answer

abnimmt.

Answer

konstant bleibt.

Answer

zu- oder abnehmen kann.

Question 49

Welche der aufgeführten Einheiten entspricht der SI-Einheit der Wärmekapazität?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Kilojoule pro Mol

Question 50

Ein Carnot-Prozess umfasst...

Accepted Answer

zwei isotherme und zwei adiabatische Zustandsänderungen.

Answer

zwei isochore und zwei isobare Zustandsänderungen.

Answer

zwei isobare und zwei isotherme Zustandsänderungen.

Answer

zwei adiabatische und zwei isochore Zustandsänderungen.

Question 51

Welche Aussage zum Wirkungsgrad eines Wärmekraftwerks ist zutreffend?

Accepted Answer

Er ist stets kleiner als 1.

Answer

Er kann größer als 1 sein.

Answer

Er entspricht dem Carnot-Wirkungsgrad.

Answer

Er ist unabhängig von der Temperatur des Wärmereservoirs.

Question 52

Die spezifische Wärmekapazität eines Materials bezeichnet...

Accepted Answer

die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur einer Masseneinheit des Materials um 1 Kelvin zu erhöhen.

Answer

die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur einer Volumeneinheit des Materials um 1 Kelvin zu erhöhen.

Answer

die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur einer Stoffmenge von 1 Mol um 1 Kelvin zu erhöhen.

Answer

die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur eines beliebigen Materials um 1 Kelvin zu erhöhen.

Question 53

Ein Gas wird isobar von Zustand 1 (V1, p1) nach Zustand 2 (V2, p1) gebracht. Welche Arbeit wird dabei verrichtet?

Accepted Answer

p1 * (V2 - V1)

Answer

0,5 * p1 * (V2 - V1)

Answer

0,5 * p1 * (V1 - V2)

Answer

p1 * (V1 - V2)

Question 54

Welche der folgenden Größen ist beim isothermen Prozess konstant?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Entropie

Question 55

Ein ideales Gas wird adiabatisch komprimiert. Wie verhält sich dabei die Temperatur des Gases?

Accepted Answer

Sie steigt an.

Answer

Sie sinkt ab.

Answer

Sie ändert sich nicht vorhersehbar.

Answer

Sie bleibt konstant.

Question 56

Welche der folgenden Einheiten ist die SI-Einheit für Entropie?

Accepted Answer

J/K

Answer

Ws/K

Answer

Nm/K

Answer

kJ/K

Question 57

Ein Carnot-Motor arbeitet zwischen zwei Wärmereservoirs mit den Temperaturen T1 und T2 (T1 > T2). Wie lautet der thermische Wirkungsgrad des Motors?

Accepted Answer

(T1 - T2) / T1

Answer

T2 / T1

Answer

(T2 - T1) / T1

Answer

T1 / T2

Question 58

Welche Aussage trifft auf einen isothermen Prozess zu?

Accepted Answer

Die Temperatur bleibt konstant.

Answer

Die Entropie nimmt ab.

Answer

Das Volumen nimmt zu.

Answer

Die innere Energie nimmt ab.

Question 59

Welche der folgenden Vorgänge ist ein adiabatischer Prozess?

Accepted Answer

Freie Ausdehnung eines Gases

Answer

Isotherme Kompression eines Gases

Answer

Isobare Erwärmung einer Flüssigkeit

Question 60

Was ist die thermodynamische Definition von Entropie?

Accepted Answer

Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Volumen eines Systems

Answer

Temperatur eines Systems

Answer

Energie eines Systems

Question 61

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt einen Prozess, bei dem das System in seinen Ausgangszustand zurückkehrt?

Accepted Answer

Kreisprozess

Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Question 62

Welche Größe wird im p-V-Diagramm auf der x-Achse aufgetragen?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Answer

Entropie

Question 63

Wie lautet die SI-Einheit für die innere Energie?

Accepted Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Answer

Joule pro Kelvin

Question 64

Was ist charakteristisch für eine isobare Zustandsänderung?

Accepted Answer

Der Druck bleibt konstant.

Answer

Die Entropie bleibt konstant.

Answer

Die Temperatur bleibt konstant.

Answer

Das Volumen bleibt konstant.