Thermodynamik Grundlagen: Online-Quiz für Kfz-Mechatroniker/innen

Question 1

Welches der folgenden Systeme ist ein geschlossenes System, in dem keine Materie ein- oder austreten kann?

Accepted Answer

Eine Thermoskanne mit heißem Kaffee

Answer

Ein Topf mit kochendem Wasser

Answer

Ein fahrendes Auto

Answer

Ein aufgeblasener Luftballon

Question 2

Welches der folgenden Systeme in der Thermodynamik gestattet den Austausch von Energie und Materie mit der Umgebung?

Accepted Answer

Ein Verbrennungsmotor

Answer

Eine versiegelte Thermosflasche

Answer

Ein abgeschlossenes Gasgemisch

Answer

Eine aufgeladene Batterie

Question 3

Welche Energieform entsteht bei der Verbrennung von Benzin in einem Motor?

Accepted Answer

Thermische Energie

Answer

Mechanische Energie

Answer

Elektrische Energie

Answer

Kernenergie

Question 4

Was beschreibt den Grad der Unordnung oder der Zufälligkeit in einem thermodynamischen System?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Gibbs-Energie

Answer

Innere Energie

Question 5

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

Accepted Answer

Erster Hauptsatz

Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Question 6

Was geschieht typischerweise mit der Entropie eines Systems während eines irreversiblen Prozesses?

Accepted Answer

Sie steigt an.

Answer

Sie sinkt ab.

Answer

Sie bleibt konstant.

Answer

Sie kann sowohl steigen als auch sinken.

Question 7

Welcher Faktor beeinflusst in erster Linie die Form der Dampfdruckkurve einer Substanz?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Answer

Konzentration

Question 8

Was bewirkt die adiabatische Kompression eines Gases?

Accepted Answer

Temperaturerhöhung

Answer

Temperaturerniedrigung

Answer

Volumenvergrößerung

Answer

Druckabnahme

Question 9

Welche Energieform wird bei chemischen Reaktionen freigesetzt oder absorbiert?

Accepted Answer

Chemische Energie

Answer

Mechanische Energie

Answer

Thermische Energie

Answer

Elektrische Energie

Question 10

Welche Aussage über thermodynamische Gleichgewichte trifft zu?

Accepted Answer

Ein System im thermodynamischen Gleichgewicht weist keine Nettoenergieflüsse auf.

Answer

Ein System im thermodynamischen Gleichgewicht kann sich spontan verändern.

Answer

Ein System im thermodynamischen Gleichgewicht befindet sich immer in Ruhe.

Answer

Ein System im thermodynamischen Gleichgewicht weist maximale Entropie auf.

Question 11

Welches System ist ein offenes System?

Accepted Answer

Ein laufender Automotor

Answer

Eine geschlossene Flasche mit Gas

Answer

Ein isolierter Behälter mit Wasser

Answer

Ein angeschlossener Kühlschrank

Question 12

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems nimmt immer zu

Answer

Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine kann nie 100 % betragen

Answer

Die Temperatur eines Systems ist ein Maß für die enthaltene Energie

Question 13

Was beschreibt die Entropie?

Accepted Answer

Die Unordnung in einem System

Answer

Die Energie in einem System

Answer

Die Temperatur in einem System

Answer

Den Druck in einem System

Question 14

Was führt zu einer Zunahme der Entropie?

Accepted Answer

Ausdehnen von Gas

Answer

Komprimieren von Gas

Answer

Abkühlen von Luft

Answer

Erwärmen von Wasser

Question 15

Was ist der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Das Verhältnis von abgegebener Arbeit zur zugeführten Wärme

Answer

Das Verhältnis von zugeführter Wärme zur abgegebenen Arbeit

Answer

Die Differenz zwischen zugeführter Wärme und abgegebener Arbeit

Answer

Die Summe von zugeführter Wärme und abgegebener Arbeit

Question 16

Wie kann man den Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine verbessern?

Accepted Answer

Beides

Answer

Die zugeführte Wärme erhöhen

Answer

Die abgegebene Wärme verringern

Answer

Keines von beidem

Question 17

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Alle Aussagen sind korrekt

Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer zu

Answer

Wärme fließt nicht spontan von kalten zu warmen Körpern

Answer

Eine Wärmekraftmaschine mit 100 % Wirkungsgrad ist unmöglich

Question 18

Welches der folgenden ist ein thermodynamisches System?

Accepted Answer

Ein durch eine Grenze definierter Bereich mit Materie und Energie

Answer

Ein offenes Gefäß mit Wasser und Luft

Answer

Nichts davon, da Energie immer die Grenze überschreitet

Answer

Eine glühende Lampe und ihre Umgebung

Question 19

Welche Energieart wird einem System zugeführt, wenn seine innere Energie zunimmt?

Accepted Answer

Wärmeenergie

Answer

Elektrische Energie

Answer

Chemische Energie

Answer

Mechanische Energie

Question 20

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden, nur umgewandelt

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt immer zu

Answer

Die Temperatur eines Systems ist proportional zu seiner Entropie

Question 21

Was ist die SI-Einheit der Entropie?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule pro Quadratmeter

Answer

Watt pro Kelvin

Answer

Kelvin pro Joule

Question 22

Welcher der folgenden Prozesse ist isentrop?

Accepted Answer

Adiabatische Kompression eines idealen Gases

Answer

Isobare Kompression eines realen Gases

Answer

Isochorische Erwärmung eines Gases

Answer

Isotherme Expansion eines realen Gases

Question 23

Was ist die maximale theoretisch mögliche Effizienz eines Wärmekraftwerks?

Accepted Answer

Carnot-Wirkungsgrad

Answer

Diesel-Wirkungsgrad

Answer

Otto-Wirkungsgrad

Answer

Stirling-Wirkungsgrad

Question 24

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

Accepted Answer

Ideales Gasgesetz

Answer

Gesetz von Boyle-Mariotte

Answer

Gesetz von Gay-Lussac

Question 25

Was ist der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur?

Accepted Answer

Wärme ist eine Energieübertragung, während Temperatur ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Systems ist

Answer

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

Question 26

Ein thermodynamisches System ist:

Accepted Answer

Ein System, das Energie mit seiner Umgebung austauschen kann.

Answer

Ein geschlossenes System, das keine Energie oder Masse mit der Umgebung austauscht.

Answer

Ein System, das nur Masse mit der Umgebung austauscht.

Question 27

Welche Größe ist KEINE Zustandsgröße?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 28

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass:

Accepted Answer

Die Änderung der inneren Energie eines Systems gleich der Summe aus zugeführter Wärme und verrichteter Arbeit ist.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nie abnehmen kann.

Question 29

Was beschreibt am besten das Konzept der Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder das Chaos in einem System.

Answer

Die Geschwindigkeit, mit der Wärme übertragen wird.

Answer

Die Energiemenge, die in einem System gespeichert ist.

Question 30

Welcher Vorgang führt zu einer Zunahme der Entropie?

Accepted Answer

Die Verbrennung von Benzin in einem Automotor.

Answer

Die Abkühlung eines heißen Körpers.

Answer

Die Kristallisation von Wasser.

Answer

Die Kondensation von Wasserdampf.

Question 31

Welche Art der Wärmeübertragung findet hauptsächlich bei der Erwärmung eines Zylinders in einem Verbrennungsmotor statt?

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Advektion

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Question 32

Wie ändert sich die Temperatur eines idealen Gases bei adiabatischer Expansion?

Accepted Answer

Sie sinkt.

Answer

Es gibt keine eindeutige Aussage.

Answer

Sie steigt.

Answer

Sie bleibt gleich.

Question 33

Was beschreibt am besten den Carnot-Kreisprozess?

Accepted Answer

Ein theoretischer Kreisprozess mit dem maximal möglichen Wirkungsgrad.

Answer

Ein Kreisprozess, der in einem realen Motor verwendet wird.

Answer

Ein Kreisprozess, der keine Wärmeabgabe an die Umgebung beinhaltet.

Question 34

Welches System ist ein offenes System?

Accepted Answer

Ein Motor, der Wärme mit der Umgebung austauscht

Answer

Ein geschlossener Behälter mit Gas

Answer

Eine Batterie, die elektrische Energie speichert

Answer

Eine Thermoskanne, die Wärme speichert

Question 35

Welche Energieform wird in einem Verbrennungsmotor in mechanische Energie umgewandelt?

Accepted Answer

Chemische Energie

Answer

Wärmeenergie

Answer

Elektrische Energie

Answer

Potenzielle Energie

Question 36

Welches thermodynamische Gesetz besagt, dass die Entropie eines abgeschlossenen Systems niemals abnehmen kann?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Question 37

Welcher Satz beschreibt den Wirkungsgrad einer Wärmemaschine am besten?

Accepted Answer

Der Wirkungsgrad ist immer kleiner als 100%, da es immer Energieverluste gibt.

Answer

Der Wirkungsgrad ist unabhängig von der Temperatur der Wärmequelle und -senke.

Answer

Der Wirkungsgrad ist immer größer als 100%, da die Maschine mehr Energie erzeugt, als sie verbraucht.

Answer

Der Wirkungsgrad kann 100 % erreichen, wenn keine Verluste auftreten.

Question 38

Welche Einheit wird im Internationalen Einheitensystem (SI) für die Temperatur verwendet?

Accepted Answer

Kelvin (K)

Answer

Rankine (°R)

Answer

Celsius (°C)

Answer

Fahrenheit (°F)

Question 39

Was passiert, wenn ein System von einem Zustand hoher Entropie in einen Zustand niedrigerer Entropie übergeht?

Accepted Answer

Ein Ordnungsprozess findet statt.

Answer

Eine Störung findet statt.

Answer

Ein Gleichgewichtsprozess findet statt.

Answer

Ein irreversibler Prozess findet statt.

Question 40

Welche Einheit beschreibt die spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Energie pro Masse und Temperaturänderung (z.B. Joule pro Kilogramm und Kelvin)

Answer

Energie pro Zeit und Temperaturänderung

Answer

Energie pro Volumen und Temperaturänderung

Question 41

Welcher Faktor beeinflusst die innere Energie eines Systems NICHT direkt?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Anzahl der Teilchen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 42

Was zeichnet einen adiabatischen Prozess aus?

Accepted Answer

Es findet kein Wärmeaustausch zwischen dem System und der Umgebung statt.

Answer

Der Druck bleibt konstant.

Answer

Die Temperatur bleibt konstant.

Question 43

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Größe, d.h. sie hängt nicht von der Größe des Systems ab?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Masse

Answer

Arbeit

Answer

Volumen