Thermodynamik lernen: Grundlagen für Fachkräfte für Lebensmitteltechnik

Question 1

Welche der folgenden Größen ist die SI-Einheit der Temperatur?

Accepted Answer

Kelvin

Answer

Kalorie

Answer

Celsiusgrad

Answer

Newton

Question 2

Formulieren Sie den ersten Hauptsatz der Thermodynamik.

Accepted Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt immer zu.

Answer

Wärme kann nicht von einem kälteren zu einem wärmeren Körper fließen.

Answer

Die Temperatur eines Systems ist proportional zu seiner inneren Energie.

Question 3

Erläutern Sie den Unterschied zwischen Wärme und Arbeit.

Accepted Answer

Wärme ist die Übertragung von Energie durch Temperaturdifferenz, während Arbeit die Übertragung von Energie durch Kraft ist.

Answer

Wärme ist die Übertragung von Energie durch Kraft, während Arbeit die Übertragung von Energie durch Temperaturdifferenz ist.

Answer

Wärme und Arbeit sind dasselbe.

Answer

Wärme ist eine Form von Arbeit, während Arbeit keine Form von Wärme ist.

Question 4

Welchen Wirkungsgrad kann ein idealer Wärmemotor maximal erreichen?

Accepted Answer

100%

Answer

0%

Answer

50%

Answer

75%

Question 5

Welche der folgenden Aussagen über Entropie ist korrekt?

Accepted Answer

Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Entropie nimmt immer ab.

Answer

Entropie kann negativ sein.

Answer

Entropie ist eine Erhaltungsgröße.

Question 6

Welcher der folgenden Prozesse ist isentrop?

Accepted Answer

Adiabate Expansion eines idealen Gases

Answer

Isotherme Kompression einer Flüssigkeit

Answer

Adiabate Kompression eines Feststoffs

Answer

Isobare Expansion eines Gases

Question 7

Welche Einheit ist die SI-Einheit für die Temperatur?

Accepted Answer

Kelvin (K)

Answer

Grad Celsius (°C)

Question 8

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Energie eines geschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Wärme kann nicht in Arbeit umgewandelt werden.

Question 9

Welche dieser Größen ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Druck

Question 10

Welches Gasgesetz beschreibt die Beziehung zwischen Druck und Volumen eines Gases?

Accepted Answer

Gesetz von Boyle-Mariotte

Answer

Gesetz von Charles

Question 11

Was ist die Enthalpie?

Accepted Answer

Die innere Energie eines Systems zuzüglich des Produkts aus Druck und Volumen

Answer

Die innere Energie eines Systems minus das Produkt aus Druck und Volumen

Question 12

Welche Maschine wandelt thermische Energie in mechanische Energie um?

Accepted Answer

Wärmekraftmaschine

Answer

Elektromotor

Question 13

Was ist die Funktion eines Kondensators in einem Kältekreislauf?

Accepted Answer

Die Temperatur des Kältemittels zu senken

Question 14

Welche Aussage über die Entropie ist richtig?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt in irreversiblen Prozessen zu.

Answer

Die Entropie eines Systems kann nie abnehmen.

Question 15

Welches Diagramm wird verwendet, um die Zustandsänderungen eines Gases darzustellen?

Accepted Answer

p-V-Diagramm

Answer

T-S-Diagramm

Question 16

Was ist die korrekte Definition eines adiabatischen Prozesses?

Accepted Answer

Es findet kein Wärmeaustausch statt.

Answer

Wärme wird ausgetauscht, um die Temperatur konstant zu halten.

Answer

Wärme wird ausgetauscht, um den Druck konstant zu halten.

Answer

Wärme wird ausgetauscht, um das Volumen konstant zu halten.

Question 17

Welche Einheit ist die SI-Einheit für Temperatur?

Accepted Answer

Kelvin

Answer

Grad Celsius

Answer

Grad Fahrenheit

Answer

Rankine

Question 18

Welches thermodynamische Gesetz beschreibt die Energieerhaltung?

Accepted Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Question 19

Was ist die Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems.

Answer

Ein Maß für den Druck eines Systems.

Question 20

Welches der folgenden Systeme ist ein geschlossenes System?

Accepted Answer

Eine Thermoskanne mit heißem Kaffee.

Answer

Ein Topf mit Wasser, der zum Kochen gebracht wird.

Answer

Ein Auto, das auf der Straße fährt.

Answer

Ein Kühlschrank

Question 21

Welche Einheit ist die SI-Basiseinheit der Temperatur?

Accepted Answer

Kelvin (K)

Answer

Grad Fahrenheit (°F)

Answer

Joule (J)

Answer

Grad Celsius (°C)

Question 22

Welcher thermodynamische Prozess beschreibt eine Zustandsänderung ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung?

Accepted Answer

Adiabatischer Prozess

Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Question 23

Welche thermodynamische Zustandsgröße beschreibt die innere Energie eines Systems?

Accepted Answer

Innere Energie (U)

Answer

Entropie (S)

Answer

Enthalpie (H)

Answer

Freie Enthalpie (G)

Question 24

Welcher Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Gesamtenropie eines isolierten Systems niemals abnimmt?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Nullter Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Question 25

Was ist thermische Leitfähigkeit?

Accepted Answer

Fähigkeit eines Materials, Wärme zu übertragen

Answer

Fähigkeit eines Materials, Wärme zu speichern

Answer

Fähigkeit eines Materials, Wärme zu reflektieren

Answer

Fähigkeit eines Materials, Wärme zu erzeugen

Question 26

Wie lautet die Beziehung zwischen Wärmekapazität und spezifischer Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wärmekapazität = Masse × spezifische Wärmekapazität

Answer

Spezifische Wärmekapazität = Wärmekapazität × Masse

Answer

Wärmekapazität = Volumen × spezifische Wärmekapazität

Question 27

Welcher thermodynamische Prozess beschreibt eine Zustandsänderung bei konstantem Volumen?

Accepted Answer

Isochorer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Isobarer Prozess

Question 28

Welches der folgenden Systeme ist ein offenes System?

Accepted Answer

Ein Raum mit geöffnetem Fenster zur Außenluft

Answer

Ein geschlossenes Gefäß mit Wasser

Answer

Ein isolierter Behälter mit Eis

Question 29

Welche Energieform wird bei einer exothermen chemischen Reaktion freigesetzt?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Potenzielle Energie

Answer

Elektrische Energie

Answer

Arbeit

Question 30

Welcher thermodynamische Prozess findet bei konstantem Druck statt?

Accepted Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Question 31

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik trifft zu?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu oder bleibt gleich.

Answer

Die Enthalpie eines Systems nimmt bei allen Prozessen ab.

Answer

Die innere Energie eines Systems ist immer positiv.

Question 32

In welcher Einheit wird die Wärmeenergie gemessen?

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Kalorie (cal)

Answer

Watt (W)

Answer

Newton (N)

Question 33

Welche Aussage zum thermodynamischen Gleichgewicht ist richtig?

Accepted Answer

Es liegen keine makroskopischen Veränderungen mehr vor.

Answer

Die Temperatur des Systems nimmt zu.

Answer

Der Druck des Systems ist gleich dem Außendruck.

Question 34

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

Accepted Answer

Ideales Gasgesetz (p⋅V = n⋅R⋅T)

Answer

Gay-Lussacsches Gesetz (p/T = konstant)

Answer

Charles'sches Gesetz (V/T = konstant)

Answer

Boylesches Gesetz (p⋅V = konstant)

Question 35

Welche Aussage zum Carnot-Prozess ist korrekt?

Accepted Answer

Er ist ein theoretisch idealer Kreisprozess.

Answer

Er kann nur mit einem realen Gas durchgeführt werden.

Answer

Er ist ein irreversibler Prozess.

Answer

Er hat einen Wirkungsgrad von 100 %.

Question 36

Welche Größe ist ein Maß für die Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Temperatur

Answer

Innere Energie

Question 37

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die innere Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Die freie Energie eines Systems ist immer negativ.

Question 38

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

Accepted Answer

Joule

Answer

Kalorie

Answer

Pascal

Answer

Grad Celsius

Question 39

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 in einem System ist.

Answer

Wärme und Temperatur sind dasselbe.

Question 40

Was ist die Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit in einem System

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems

Question 41

Was ist der Carnot-Wirkungsgrad?

Accepted Answer

Der maximale Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine, die zwischen zwei Wärmebädern arbeitet.

Answer

Der Wirkungsgrad eines idealen Kühlschranks

Answer

Der Wirkungsgrad einer Carnot-Wärmepumpe

Question 42

Was ist das thermodynamische Gleichgewicht?

Accepted Answer

Ein Zustand, in dem sich die makroskopischen Eigenschaften eines Systems mit der Zeit nicht ändern.

Answer

Ein Zustand, in dem sich die mikroskopischen Eigenschaften eines Systems mit der Zeit nicht ändern.

Answer

Ein Zustand, in dem sich die Temperatur eines Systems mit der Zeit nicht ändert.

Question 43

Welche der folgenden Aussagen über die Entropieproduktion ist richtig?

Accepted Answer

In irreversiblen Prozessen nimmt die Entropie immer zu.

Answer

In reversiblen Prozessen nimmt die Entropie immer ab.

Answer

In adiabatischen Prozessen bleibt die Entropie konstant.

Question 44

Welche Aussage beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

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

Answer

Die Wärmekapazität eines Stoffes ist immer gleich.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems nimmt immer zu.

Question 45

Welche Einheit wird zur Messung der Temperatur in der Physik verwendet?

Accepted Answer

Kelvin (K)

Answer

Joule (J)

Answer

Watt (W)

Answer

Pascal (Pa)

Question 46

Welcher der folgenden Prozesse ist isotherm?

Accepted Answer

Eine Gasprobe wird bei konstanter Temperatur komprimiert.

Answer

Eine Gasprobe wird unter konstantem Volumen erhitzt.

Answer

Eine Gasprobe wird isobar abgekühlt.

Answer

Eine Gasprobe wird adiabatisch komprimiert.

Question 47

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu oder bleibt konstant.

Answer

Die Wärmekapazität eines Stoffes ist immer konstant.

Answer

Die innere Energie eines geschlossenen Systems nimmt immer ab.

Question 48

Welches Gerät wird zur Messung des Drucks in einem System verwendet?

Accepted Answer

Manometer

Answer

Voltmeter

Answer

Thermometer

Answer

Kalorimeter

Question 49

Was beschreibt die Wärmekapazität eines Stoffes?

Accepted Answer

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

Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um den Stoff von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand zu bringen.

Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um den Stoff von einem festen in einen flüssigen Zustand zu bringen.

Question 50

Welcher der folgenden Prozesse ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Verdunsten von Wasser

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Kondensation von Dampf

Question 51

Was gibt der Wirkungsgrad eines Wärmekraftwerks an?

Accepted Answer

Das Verhältnis der abgegebenen elektrischen Leistung zur zugeführten thermischen Leistung.

Answer

Die Wärmemenge, die pro Sekunde erzeugt wird.

Answer

Das Verhältnis der zugeführten thermischen Leistung zur abgegebenen elektrischen Leistung.

Question 52

Welche physikalische Größe wird in Kelvin gemessen?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Energie

Answer

Kraft

Answer

Leistung

Question 53

Was beschreibt den physikalischen Vorgang der Wärme?

Accepted Answer

Die Übertragung von Energie aufgrund eines Temperaturunterschieds

Answer

Die Fähigkeit eines Stoffes, Energie zu speichern

Answer

Die innere Energie eines Systems

Question 54

Welcher der folgenden Vorgänge stellt KEINE Form der Wärmeübertragung dar?

Accepted Answer

Arbeit verrichten

Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Answer

Wärmeleitung

Question 55

Welche Aussage beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Änderung der inneren Energie eines Systems entspricht der Differenz aus zugeführter Wärme und verrichteter Arbeit.

Answer

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

Question 56

Welcher Begriff beschreibt ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Innere Energie

Answer

Wärmekapazität

Question 57

Welcher der folgenden Prozesse ist ein Beispiel für einen irreversiblen Prozess?

Accepted Answer

Die Mischung von kaltem und heißem Wasser

Answer

Der isotherme Prozess in einem geschlossenen System

Answer

Die adiabatische Expansion eines idealen Gases

Answer

Die reversible Expansion eines idealen Gases

Question 58

Was versteht man unter einem adiabatischen Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess, bei dem kein Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet

Answer

Ein Prozess, bei dem die innere Energie konstant bleibt

Answer

Ein Prozess, bei dem die Temperatur konstant bleibt

Question 59

Welcher Satz der Thermodynamik beschreibt das Funktionsprinzip eines Kühlschranks, der Wärme von einem kalten zu einem warmen Reservoir transportiert?

Accepted Answer

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Der nullte Hauptsatz der Thermodynamik

Answer

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik

Question 60

Ein System nimmt 100 Joule Wärme auf und verrichtet 50 Joule Arbeit. Wie lautet seine innere Energieänderung?

Accepted Answer

50 Joule

Answer

100 Joule

Answer

-50 Joule

Answer

150 Joule

Question 61

Welcher Vorgang bewirkt eine Entropieabnahme in einem System?

Accepted Answer

Kondensation

Answer

Erwärmung

Answer

Mischen

Answer

Expansion

Question 62

Welche Aussage über Temperatur ist korrekt?

Accepted Answer

Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen in einem System.

Answer

Temperatur ist ein Maß für die Gesamtenergie in einem System.

Answer

Temperatur ist dasselbe wie Wärme.

Question 63

Welche Einheit dient zur Messung von Wärme?

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Watt (W)

Answer

Celsius (°C)

Answer

Kelvin (K)

Question 64

Ein ideales Gas wird adiabatisch komprimiert. Was geschieht mit seiner Temperatur?

Accepted Answer

Sie steigt an.

Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Sie sinkt.

Answer

Sie kann entweder steigen oder sinken, je nach Druck.