Wärmeübertragung für Bauingenieure: Online-Quiz und Übungen

Question 1

Welche Wärmeübertragungsart beschreibt den Wärmefluss durch elektromagnetische Wellen?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Question 2

Welches Gesetz beschreibt die Richtung des Wärmeflusses bei Wärmeleitung?

Accepted Answer

Der Wärmestrom fließt immer vom wärmeren zum kälteren Körper.

Answer

Der Wärmestrom fließt immer vom kälteren zum wärmeren Körper.

Answer

Der Wärmestrom fließt nur durch feste Körper.

Answer

Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials ist unabhängig von seiner Temperatur.

Question 3

Welche der folgenden Definitionen beschreibt die Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die pro Sekunde durch eine Fläche von 1 m² fließt, wenn der Temperaturgradient 1 K/m beträgt.

Answer

Die Temperaturdifferenz zwischen zwei Oberflächen, die durch eine Wand getrennt sind.

Answer

Die Wärmemenge, die pro Sekunde durch ein Material von 1 m Dicke fließt, wenn die Temperaturdifferenz zwischen den Oberflächen 1 K beträgt.

Answer

Der Wärmefluss pro Flächeneinheit und Zeit.

Question 4

Welche der folgenden Aussagen über Wärmestrahlung ist korrekt?

Accepted Answer

Alle Objekte mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt emittieren Wärmestrahlung.

Answer

Wärmestrahlung tritt nur im Vakuum auf.

Answer

Wärmestrahlung wird durch elektromagnetische Wellen verursacht.

Answer

Wärmestrahlung kann nur durch transparente Materialien übertragen werden.

Question 5

Was beschreibt die Stefan-Boltzmann-Konstante?

Accepted Answer

Der Wärmefluss pro Flächeneinheit und Zeit, der von einer schwarzen Oberfläche emittiert wird.

Answer

Die Wärmemenge, die pro Sekunde von einer schwarzen Oberfläche mit einer Fläche von 1 m² emittiert wird, wenn die Temperatur der Oberfläche 1 K beträgt.

Answer

Die Temperatur einer schwarzen Oberfläche.

Answer

Die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen, die von einer schwarzen Oberfläche emittiert werden.

Question 6

Welche Größe beschreibt den Gesamt-Wärmeübergangskoeffizienten?

Accepted Answer

Der Wärmefluss pro Flächeneinheit und Zeit zwischen zwei Fluiden, die durch eine Wand getrennt sind.

Answer

Der Wärmefluss pro Flächeneinheit und Zeit zwischen einer Oberfläche und einem Fluid.

Answer

Die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Fluiden.

Answer

Die Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche und dem Fluid.

Question 7

Welche der folgenden Aussagen über Wärmebrücken ist zutreffend?

Accepted Answer

Alle oben genannten Aussagen sind zutreffend.

Answer

Wärmebrücken sind Bereiche in einem Gebäude, in denen Wärme leichter übertragen wird als in den umliegenden Bereichen.

Answer

Wärmebrücken können zu Energieverlusten und Kondensationsbildung führen.

Answer

Wärmebrücken sollten bei der Planung und Konstruktion von Gebäuden vermieden werden.

Question 8

Welche Art der Wärmeübertragung findet statt, wenn ein warmer Gegenstand Energie an einen kälteren Gegenstand durch **direkten Kontakt** überträgt?

Accepted Answer

Leitung

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Answer

Sublimation

Question 9

Welche der folgenden Formeln gibt die Wärmeübertragungsrate durch **Konvektion** an?

Accepted Answer

Q = hA(T1 - T2)

Answer

Q = kA(T1 - T2)/L

Answer

Q = σAT4

Answer

Q = mcpΔT

Question 10

Was besagt das Newtonsche Abkühlungsgesetz?

Accepted Answer

Die Abkühlungsrate eines Körpers ist **proportional** zur Temperaturdifferenz zwischen dem Körper und seiner Umgebung.

Answer

Die Abkühlungsrate eines Körpers ist unabhängig von seiner Temperatur.

Answer

Die Abkühlungsrate eines Körpers ist proportional zur Größe seiner Oberfläche.

Answer

Die Abkühlungsrate eines Körpers ist umgekehrt proportional zur Temperatur der Umgebung.

Question 11

Was versteht man unter dem thermischen Widerstand?

Accepted Answer

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu übertragen

Answer

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten

Answer

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu speichern

Answer

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu reflektieren

Question 12

Welche der folgenden Aussagen über die thermische Leitfähigkeit ist **richtig**?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu übertragen.

Answer

Sie ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu widerstehen.

Answer

Sie ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu speichern.

Answer

Sie ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu reflektieren.

Question 13

Was ist der Zweck einer Wärmeisolierung?

Accepted Answer

Reduzierung der Wärmeübertragung

Answer

Erhöhung der Wärmeübertragung

Answer

Speicherung von Wärme

Answer

Reflektierung von Wärme

Question 14

Welches der folgenden Materialien hat die **höchste** Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Luft

Answer

Wasser

Answer

Beton

Question 15

Welche Faktoren beeinflussen den Wärmeübergangskoeffizienten bei konvektiver Wärmeübertragung?

Accepted Answer

Geschwindigkeit des Fluids, Temperaturdifferenz, Strömungsart

Answer

Materialdicke, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit

Answer

Körperoberfläche, Emissionsgrad, Absorptionsgrad

Question 16

Welche der folgenden Aussagen zur Wärmeübertragung durch Konvektion ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein Wärmetransportmechanismus, der durch die Bewegung eines Fluids verursacht wird.

Answer

Sie ist unabhängig vom Temperaturgradienten.

Answer

Sie findet nur in Festkörpern statt.

Question 17

Welches der folgenden Materialien besitzt die höchste Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Holz

Answer

Luft

Question 18

Welche der folgenden Oberflächen hat den höchsten Emissionsgrad?

Accepted Answer

Geschwärzte Oberfläche

Answer

Metallische Oberfläche

Answer

Isolierte Oberfläche

Answer

Glatte Oberfläche

Question 19

Welche Größe ist in der Gleichung für die Wärmeübertragung durch Konvektion proportional zur Fläche A und der Temperaturdifferenz ΔT?

Accepted Answer

Der Wärmeübergangskoeffizient h

Answer

Die Dichte ρ

Answer

Die Wärmekapazität c

Answer

Die dynamische Viskosität μ

Question 20

Welche Einheit hat die spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/(kg K)

Answer

W/m K

Answer

Pa

Answer

m^2/s^2

Question 21

Welches der folgenden Materialien ist ein guter Wärmeisolator?

Accepted Answer

Styropor

Answer

Beton

Answer

Aluminium

Answer

Wasser

Question 22

Worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen Wärmeflussrate und Wärmestromdichte?

Accepted Answer

Die Wärmeflussrate gibt die pro Zeiteinheit übertragene Wärmemenge an, während die Wärmestromdichte die pro Zeiteinheit und Flächeneinheit übertragene Wärmemenge beschreibt.

Answer

Beide Begriffe bezeichnen dasselbe.

Question 23

Welche Aussage zur Wärmestrahlung ist falsch?

Accepted Answer

Sie benötigt ein Medium zur Ausbreitung.

Answer

Sie ist eine elektromagnetische Welle.

Answer

Sie kann von allen Oberflächen emittiert werden.

Answer

Sie kann im Vakuum übertragen werden.

Question 24

Was ist der Zweck einer Kühlrippe?

Accepted Answer

Die Wärmeableitung von einer Oberfläche zu erhöhen.

Answer

Die Temperatur einer Oberfläche zu messen.

Answer

Die Wärmeaufnahme einer Oberfläche zu verringern.

Question 25

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Konvektionswärmeübertragung am treffendsten?

Accepted Answer

Wärmetransport durch die Bewegung eines Fluids

Answer

Wärmeübertragung durch elektromagnetische Wellen

Answer

Wärmeübertragung aufgrund von Temperaturunterschieden

Answer

Wärmeübertragung durch direkten Kontakt

Question 26

Welche physikalische Größe beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten?

Accepted Answer

Wärmeleitfähigkeit

Answer

Temperaturgradient

Answer

Wärmekapazität

Answer

Wärmestrahlung

Question 27

Wie lautet das Stefan-Boltzmann-Gesetz?

Accepted Answer

Q = εσAT⁴

Answer

Q = mcΔT

Answer

Q = hA(T₁-T₂)

Answer

Q = k/x

Question 28

Welche der folgenden Einheiten wird zur Angabe der Wärmeleistung verwendet?

Accepted Answer

Watt (W)

Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Question 29

Wie wird der Wärmeübergangskoeffizient berechnet?

Accepted Answer

h = Q/(AΔT)

Answer

mc

Answer

k/x

Answer

σAT⁴

Question 30

Welche Maßnahme kann die Konvektionswärmeübertragung verringern?

Accepted Answer

Isolierung

Answer

Erhöhung der Temperaturdifferenz

Answer

Oberflächenvergrößerung

Question 31

Welche Oberfläche hat die höchste Emissionsfähigkeit?

Accepted Answer

Schwarze Oberfläche

Answer

Glänzende Oberfläche

Answer

Graue Oberfläche

Answer

Weiße Oberfläche

Question 32

Welches der folgenden Materialien ist ein guter Wärmeisolator?

Accepted Answer

Polystyrol

Answer

Beton

Answer

Aluminium

Answer

Stahl

Question 33

Wie wird der Wärmefluss durch eine Wand berechnet?

Accepted Answer

Q = kA(T₁-T₂)/x

Answer

σAT⁴

Answer

Q = mcΔT

Answer

Q = hA(T₁-T₂)

Question 34

Wärmeübertragung durch **Leitung** wird durch welchen entscheidenden Mechanismus charakterisiert?

Accepted Answer

Wärmestrom innerhalb eines Materials

Answer

Elektromagnetische Wellen

Answer

Materiebewegung

Answer

Phasenumwandlung

Question 35

Welche Größe beschreibt **präzise** den Wärmestrom bei Wärmeleitung?

Accepted Answer

Fouriersches Gesetz

Answer

Stefan-Boltzmann-Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Newtonsches Abkühlungsgesetz

Question 36

Welcher Faktor **beeinflusst nicht** die Wärmeleitfähigkeit eines Materials?

Accepted Answer

Druck

Answer

Kristallstruktur

Answer

Temperatur

Answer

Dichte

Question 37

Welcher Mechanismus überträgt Wärme in **Fluiden** (Flüssigkeiten und Gasen)?

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Answer

Strahlung

Answer

Diffusion

Question 38

Welche Größe bestimmt **maßgeblich** die Wärmeübertragungsrate bei Konvektion?

Accepted Answer

Newtonsches Abkühlungsgesetz

Answer

Stefan-Boltzmann-Gesetz

Answer

Fouriersches Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Question 39

Welcher Mechanismus ermöglicht Wärmeübertragung **ohne direkten Kontakt** zwischen Objekten?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Answer

Diffusion

Question 40

Welche Größe beschreibt **genau** die Wärmeübertragungsrate bei Strahlung?

Accepted Answer

Stefan-Boltzmann-Gesetz

Answer

Fouriersches Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Newtonsches Abkühlungsgesetz

Question 41

Nennen Sie ein praktisches Beispiel, das den Wärmeübertragungsmechanismus der **Konvektion** nutzt:

Accepted Answer

Heizkörper

Answer

Sonnenkollektor

Answer

Glühbirne

Answer

Fernseherbildschirm

Question 42

Welcher der folgenden Mechanismen ist für die Wärmeübertragung in einem Feststoff verantwortlich?

Accepted Answer

Wärmeleitfähigkeit

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Answer

Diffusion

Question 43

Welches Material besitzt die höchste Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Beton

Answer

Holz

Answer

Kunststoff

Question 44

Welche Konstante wird verwendet, um die Wärmeübertragungsrate durch Strahlung zu berechnen?

Accepted Answer

Stefan-Boltzmann-Konstante

Answer

Plancksche Konstante

Answer

Boltzmann-Konstante

Answer

Wien'sche Verschiebungsgesetz

Question 45

Welcher Faktor kann den Wärmeübergangskoeffizienten erhöhen?

Accepted Answer

Oberflächenrauigkeit

Answer

Glatte Oberfläche

Answer

Materialdicke

Answer

Geringe Strömungsgeschwindigkeit

Question 46

Die Wärmebilanzgleichung besagt, dass die Summe aller in ein System eintretenden Wärmeströme gleich der Summe aller aus dem System austretenden Wärmeströme ist.

Accepted Answer

Wahr

Answer

Manchmal wahr

Answer

Falsch

Answer

Nur für stationäre Systeme wahr

Question 47

Welche Wärmeübertragungsart tritt auf, wenn ein Vogel auf einem Ast sitzt?

Accepted Answer

Strahlung und Konvektion

Answer

Leitung und Konvektion

Answer

Nur Konvektion

Answer

Nur Strahlung

Question 48

In welcher Einheit wird die Wärmeleitfähigkeit gemessen?

Accepted Answer

W/(mK)

Answer

m^2/s

Answer

K

Answer

J/kg

Question 49

Die Wärmekapazität eines Materials ist definiert als:

Accepted Answer

die erforderliche Wärmemenge, um die Temperatur des Materials um 1 K zu erhöhen.

Answer

das spezifische Gewicht des Materials.

Answer

die Masse des Materials.

Answer

die Temperatur des Materials.

Question 50

Welche Aussage beschreibt die Wärmeübertragung durch Konvektion am besten?

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch die Bewegung von Fluiden, die Wärmeenergie transportieren.

Answer

Wärmeübertragung durch elektromagnetische Strahlung.

Answer

Wärmeübertragung durch direkten Kontakt zwischen zwei Materialien.

Question 51

Welches Material hat die höchste Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Styropor

Answer

Holz

Answer

Luft

Question 52

Welcher Faktor beeinflusst den Wärmeübertragungskoeffizienten (U-Wert) einer Wand am stärksten?

Accepted Answer

Die Dicke der Wand

Answer

Die Oberflächentemperatur der Wand

Answer

Die Form der Wand

Answer

Die Farbe der Wand

Question 53

Welche Einheit wird zur Messung der Wärmeleistung verwendet?

Accepted Answer

Watt (W)

Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Answer

Celsius (°C)