Technische Thermodynamik für Kfz-Mechatroniker/innen: Online-Quizze und Übungen

Question 1

Welcher Vorgang beschreibt die Umwandlung von thermischer Energie in mechanische Arbeit in der technischen Thermodynamik?

Accepted Answer

Expansion

Answer

Kompression

Answer

Verbrennung

Answer

Kühlung

Question 2

Welcher thermodynamische Prozess beinhaltet eine Volumenänderung bei gleichbleibendem Druck?

Accepted Answer

Isobar

Answer

Adiabat

Answer

Isochor

Answer

Isotherm

Question 3

Wie lautet die Formel zur Berechnung des Wirkungsgrads eines Wärmekraftwerks?

Accepted Answer

η = (Q_zu - Q_ab) / Q_zu

Answer

η = (Q_ab - Q_zu) / Q_ab

Answer

η = Q_zu / Q_ab

Answer

η = Q_ab / Q_zu

Question 4

Welche Größe bezeichnet den Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Wärmesenke?

Accepted Answer

Temperaturgradient

Answer

Entropie

Answer

Wärmekapazität

Answer

Exergie

Question 5

Welcher Stoff besitzt die höchste spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Luft

Answer

Eisen

Answer

Kupfer

Question 6

Welche Einheit ist in der Thermodynamik die SI-Einheit für Wärmemenge?

Accepted Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Grad Celsius

Answer

Kalorie

Question 7

Wie lautet die Aussage des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems steigt mit der Zeit.

Answer

Wärme fließt spontan von einem wärmeren zu einem kälteren Körper.

Answer

Die Gesamtenergie des Universums nimmt stetig ab.

Answer

Die Temperatur eines Systems kann nicht unter den absoluten Nullpunkt fallen.

Question 8

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist 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 konstant.

Answer

Die Entropie eines offenen Systems nimmt immer ab.

Question 9

Welche Größe beschreibt die Fähigkeit eines Systems, Wärme aufzunehmen oder abzugeben?

Accepted Answer

Spezifische Wärmekapazität

Answer

Innere Energie

Answer

Enthalpie

Answer

Entropie

Question 10

Welcher der folgenden Prozesse ist ein isothermer Prozess?

Accepted Answer

Isotherme Expansion eines Gases

Answer

Adiabatische Expansion eines Gases

Answer

Isobare Kompression eines Gases

Answer

Adiabatische Kompression eines Gases

Question 11

In welcher Einheit wird der Druck gemessen?

Accepted Answer

Pascal

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Kelvin

Question 12

Welcher Effekt wird in Wärmepumpen zum Wärmetransport genutzt?

Accepted Answer

Peltier-Effekt

Answer

Thermoelektrizität

Answer

Seebeck-Effekt

Answer

Lorentzkraft

Question 13

Welche Größe ist ein Maß für die Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Innere Energie

Answer

Enthalpie

Answer

Spezifische Wärmekapazität

Question 14

Welche Größe ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Dichte

Question 15

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Summe der inneren Energie, der zugeführten Wärme und der abgegebenen Wärme ist gleich der geleisteten Arbeit.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Wärmekapazität eines Stoffes ist proportional zur Temperatur.

Answer

Der Wärmeübergang erfolgt immer von einem kälteren auf ein wärmeres System.

Question 16

Wie berechnet sich der Wirkungsgrad eines Wärmekraftwerkes?

Accepted Answer

Verhältnis der abgegebenen Leistung zur zugeführten Wärme

Answer

Verhältnis der zugeführten Wärme zur abgegebenen Leistung

Answer

Verhältnis der abgegebenen Wärme zur aufgenommenen Leistung

Answer

Verhältnis der aufgenommenen Wärme zur abgegebenen Leistung

Question 17

Wie lautet der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur?

Accepted Answer

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

Answer

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

Answer

Wärme und Temperatur sind dasselbe.

Answer

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

Question 18

Welche der folgenden Aussagen zur Zustandsgleichung idealer Gase ist richtig?

Accepted Answer

pV = nRT

Answer

pV = RT/n

Answer

Vn = RT/P

Answer

nT = PV/R

Question 19

Wie lautet der Zusammenhang zwischen der spezifischen Wärmekapazität und der molaren Wärmekapazität?

Accepted Answer

c = C/n

Answer

C = c/n

Answer

c = n/C

Answer

C = n*c

Question 20

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

Accepted Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Kalorie

Answer

British Thermal Unit

Question 21

Was besagt das Gesetz von Dulong-Petit?

Accepted Answer

Die molare Wärmekapazität fester Stoffe ist näherungsweise gleich 25 J/(mol K).

Answer

Die spezifische Wärmekapazität von Flüssigkeiten ist näherungsweise gleich 1 J/(g K).

Answer

Die molare Wärmekapazität von Gasen ist näherungsweise gleich 29 J/(mol K).

Answer

Die spezifische Wärmekapazität von Feststoffen ist näherungsweise gleich 0,5 J/(g K).

Question 22

Welche SI-Einheit wird für die spezifische Wärmekapazität verwendet?

Accepted Answer

J/(kg·K)

Answer

Btu/(lbm·°F)

Answer

cal/(g·°C)

Answer

kcal/(mol·K)

Question 23

Welche Aussage über den Carnot-Kreisprozess ist korrekt?

Accepted Answer

Er stellt den effizientesten Wärmekraftprozess dar

Answer

Er ist ein irreversibler Prozess

Answer

Er funktioniert ohne Wärmezufuhr

Answer

Er gilt ausschließlich für ideale Gase

Question 24

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu

Answer

Die Temperatur eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant

Question 25

Welche der folgenden Einheiten ist KEINE Einheit für Druck?

Accepted Answer

N/m

Answer

Pa

Answer

atm

Answer

bar

Question 26

Was besagt das Entropieprinzip?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer ab

Question 27

Wie hoch ist die spezifische Gaskonstante für Luft?

Accepted Answer

287 J/(kg·K)

Answer

461 J/(kg·K)

Answer

8314 J/(kg·mol·K)

Answer

198 J/(kg·K)

Question 28

Welche der folgenden Einheiten ist die international gültige SI-Einheit der Arbeit?

Accepted Answer

Joule

Answer

Newtonmeter

Answer

Bar

Answer

Watt

Question 29

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Änderung der inneren Energie eines Systems entspricht der Summe aus zugeführter Wärme und geleisteter Arbeit.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt mit der Zeit zu.

Question 30

Was versteht man unter einem isobaren Prozess?

Accepted Answer

Ein thermodynamischer Prozess, bei dem der Druck konstant bleibt.

Answer

Ein thermodynamischer Prozess, bei dem die Temperatur konstant bleibt.

Answer

Ein thermodynamischer Prozess, bei dem das Volumen konstant bleibt.

Answer

Ein thermodynamischer Prozess, bei dem die innere Energie konstant bleibt.

Question 31

Was beschreibt die Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung eines thermodynamischen Systems.

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines thermodynamischen Systems.

Answer

Ein Maß für die Energie eines thermodynamischen Systems.

Question 32

Welche der folgenden Aussagen über Verbrennungsmotoren ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie basieren auf dem Otto- oder Dieselprinzip.

Answer

Sie besitzen keine beweglichen Teile.

Answer

Sie sind ausschließlich Viertaktmotoren.

Answer

Sie funktionieren ausschließlich mit Benzin.

Question 33

Nenne ein Beispiel für eine Anwendung im Bereich der technischen Thermodynamik.

Accepted Answer

Kraftwerke

Answer

Solarzellen

Answer

Elektromotoren

Question 34

Nennen Sie die korrekte Aussage über den Carnot-Prozess.

Accepted Answer

Er ist ein idealisierter, thermodynamischer Kreisprozess mit maximaler Effizienz bei der Umwandlung von Wärme in Arbeit.

Answer

Er verletzt die Gesetze der Thermodynamik.

Question 35

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur umgewandelt werden.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems steigt immer an.

Answer

Wärme ist eine Energieform.

Question 36

Welcher Faktor beeinflusst die Effizienz eines Verbrennungsmotors?

Accepted Answer

Verdichtungsverhältnis

Answer

Farbe des Kraftstoffs

Answer

Fahrzeuggewicht

Answer

Lautstärke des Auspuffs

Question 37

Erläutern Sie den Unterschied zwischen Wärme und Temperatur.

Accepted Answer

Wärme ist eine Energiemenge, während die Temperatur ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen ist.

Answer

Wärme und Temperatur sind gleich.

Question 38

Welcher thermodynamische Prozess hält den Druck konstant?

Accepted Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Question 39

Formulieren Sie das ideale Gasgesetz.

Accepted Answer

pV = nRT

Answer

E = mc^2

Answer

F = ma

Answer

V = IR

Question 40

Nennen Sie die Einheit der Wärmekapazität.

Accepted Answer

J/K

Answer

N/m

Answer

V/A

Answer

W/m²

Question 41

Was versteht man unter Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit in einem System

Answer

Ein Maß für die Wärmemenge in einem System

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems

Question 42

In welchem Bereich findet die technische Thermodynamik Anwendung?

Accepted Answer

Kraftwerke

Answer

Quantencomputer

Answer

Telekommunikation

Answer

Medizinische Bildgebung

Question 43

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Größe, die sich nicht mit der Menge des Stoffes ändert?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Arbeit

Answer

Stoffmenge

Question 44

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass:

Accepted Answer

Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden, sondern nur umgewandelt werden.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Wärme fließt immer vom kälteren zum wärmeren Körper.

Question 45

Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine ist:

Accepted Answer

Das Verhältnis der abgegebenen Arbeit zur aufgenommenen Wärme

Answer

Die Differenz zwischen aufgenommener und abgegebener Wärme

Answer

Das Verhältnis der aufgenommenen Wärme zur abgegebenen Arbeit

Question 46

Die Zustandsgleichung für ein ideales Gas lautet:

Accepted Answer

pV = nRT

Answer

pV^2 = nRT

Answer

V^2 = nRT

Answer

p^2 = nRT

Question 47

Was ist der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur? Wärme ist:

Accepted Answer

Eine Energieübertragung, während Temperatur ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen ist

Answer

Ein Maß für die innere Energie, während Temperatur ein Maß für die mittlere potentielle Energie der Teilchen ist

Question 48

Eine isobare Zustandsänderung ist:

Accepted Answer

Eine Zustandsänderung bei konstantem Druck

Answer

Eine Zustandsänderung bei konstanter Entropie

Answer

Eine Zustandsänderung bei konstanter Temperatur

Answer

Eine Zustandsänderung bei konstantem Volumen

Question 49

Ein adiabatischer Prozess ist:

Accepted Answer

Ein Prozess ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung

Answer

Ein Prozess bei konstantem Druck

Answer

Ein Prozess bei konstantem Volumen

Question 50

Die Entropie eines Systems ist:

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung des Systems

Answer

Ein Maß für das Volumen des Systems

Answer

Ein Maß für die Temperatur des Systems

Answer

Ein Maß für die Energie des Systems

Question 51

Welcher der folgenden thermodynamischen Prozesse beschreibt die Zustandsänderung eines Systems bei konstanter Temperatur?

Accepted Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Question 52

Welche Einheit besitzt die Entropie?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin (J/K)

Answer

Watt (W)

Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Question 53

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems kann nur zunehmen oder konstant bleiben.

Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden.

Answer

Ein Perpetuum Mobile erster Art ist möglich.

Question 54

Was geschieht mit dem Druck eines idealen Gases in einem abgeschlossenen Behälter bei einer Temperaturerhöhung?

Accepted Answer

Er steigt.

Answer

Er kann nicht bestimmt werden.

Answer

Er bleibt unverändert.

Answer

Er sinkt.

Question 55

Welche der folgenden Aussagen ist KEINE Eigenschaft eines idealen Gases?

Accepted Answer

Die Gasmoleküle besitzen ein endliches Volumen.

Answer

Die Stöße zwischen den Gasmolekülen sind elastisch.

Answer

Die Gasmoleküle üben keine Anziehungskräfte aufeinander aus.

Question 56

Was versteht man unter dem thermischen Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Das Verhältnis der abgegebenen Nutzleistung zur zugeführten Wärmeenergie.

Answer

Das Verhältnis der zugeführten Wärmeenergie zur abgegebenen Nutzleistung.

Answer

Die absolute Menge der abgegebenen Nutzleistung.

Question 57

Nach welchem Prinzip arbeitet ein Dieselmotor?

Accepted Answer

Selbstzündung

Answer

Zwangszündung

Answer

Fremdzündung

Answer

Kaltzündung

Question 58

Was ist die Definition der spezifischen Wärmekapazität eines Stoffes?

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von 1 kg des Stoffes um 1 Kelvin zu erhöhen.

Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 kg des Stoffes zu schmelzen.

Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 kg des Stoffes zu verdampfen.

Question 59

Ein Kolbenmotor wandelt thermische Energie in mechanische Arbeit um. Welcher thermodynamische Prozess beschreibt diesen Vorgang am besten?

Accepted Answer

Verbrennungsprozess

Answer

Kondensation

Answer

Diffusion

Answer

Sublimation

Question 60

Ein Kraftwerk nutzt die Verbrennung von Brennstoffen, um Strom zu erzeugen. Welches thermodynamische Prinzip liegt diesem Prozess zugrunde?

Accepted Answer

Carnot-Kreisprozess

Answer

Joulesches Gesetz

Answer

Dampf-Druck-Beziehung

Answer

Clausius-Clapeyron-Gleichung

Question 61

Was ist der Unterschied zwischen einem isobaren und einem isochoren Prozess?

Accepted Answer

Ein isobarer Prozess verläuft bei konstantem Druck, während ein isochorer Prozess bei konstantem Volumen abläuft.

Answer

Ein isobarer Prozess verläuft bei konstanter Temperatur, während ein isochorer Prozess bei konstanter Arbeit abläuft.

Answer

Ein isobarer Prozess verläuft bei konstantem Volumen, während ein isochorer Prozess bei konstantem Druck abläuft.

Question 62

Ein Kühlsystem in einem Auto nutzt einen thermodynamischen Kreisprozess, um die Motortemperatur zu regulieren. Welcher Kreisprozess wird dabei hauptsächlich angewendet?

Accepted Answer

Kältemittelkreislauf

Answer

Otto-Zyklus

Answer

Diesel-Zyklus

Answer

Brayton-Zyklus

Question 63

Welche Einheit wird verwendet, um die spezifische Wärmekapazität eines Materials anzugeben?

Accepted Answer

Joule pro Kilogramm und Kelvin (J/(kg·K))

Answer

Newtonmeter (Nm)

Answer

Pascal (Pa)

Answer

Watt pro Quadratmeter und Kelvin (W/(m²·K))

Question 64

Ein ideales Gas expandiert adiabatisch. Was passiert mit seiner Temperatur?

Accepted Answer

Sie sinkt.

Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Ihre Änderung hängt von der Umgebungstemperatur ab.

Answer

Sie steigt.