Thermodynamik Grundlagen: Online-Quiz für Mechatronikerinnen

Question 1

Welches der folgenden Systeme ist ein offenes System, in dem Masse und Energie ausgetauscht werden können?

Accepted Answer

Ein laufender Verbrennungsmotor

Answer

Eine Thermoskanne mit heißem Kaffee

Answer

Ein geschlossener Kühlschrank

Answer

Eine isolierte Kühlbox

Question 2

Was ist die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Eine quantitative Maßzahl für die Unordnung oder Zufälligkeit des Systems

Answer

Eine Energieform

Answer

Ein Maß für die Temperatur des Systems

Answer

Die Summe aller Energiezufuhren in das System

Question 3

Welcher der folgenden Prozesse ist irreversibel, d. h., kann nicht in seinen Ausgangszustand zurückgeführt werden?

Accepted Answer

Verbrennung von Benzin

Answer

Expansion eines Gases in ein Vakuum

Answer

Kompression eines Gases in einem Zylinder

Answer

Schmelzen von Eis

Question 4

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Summe aus innerer Energie und Arbeit ist konstant.

Answer

Die Energie des Universums ist konstant.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt zu.

Answer

Die Temperatur eines Systems ist proportional zu seiner inneren Energie.

Question 5

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Masse

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Druck

Question 6

Was ist der wesentliche 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 ein Maß für die innere Energie eines Systems, während Temperatur ein Maß für die Unordnung des Systems ist.

Question 7

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Entropie eines offenen Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Entropie des Universums bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines Systems kann durch einen reversiblen Prozess verringert werden.

Question 8

Was ist ein reversibler Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess, der in beide Richtungen ablaufen kann, ohne den Endzustand des Systems zu verändern

Answer

Ein Prozess, der in beide Richtungen ablaufen kann, wobei sich der Endzustand des Systems verändert

Answer

Ein Prozess, der nur in eine Richtung ablaufen kann

Answer

Ein Prozess, der keine Energieverluste aufweist

Question 9

Welches der folgenden Systeme tauscht weder Materie noch Energie mit seiner Umgebung aus?

Accepted Answer

Isoliertes System

Answer

Geschlossenes System

Answer

Offenes System

Answer

Thermodynamisches System

Question 10

Welche Aussagen zur inneren Energie eines Systems sind korrekt?

Accepted Answer

Alle der genannten Aussagen sind korrekt.

Answer

Sie kann sich durch Arbeit ändern.

Answer

Sie kann sich durch Wärmeübertragung ändern.

Answer

Sie ist die Summe der kinetischen und potentiellen Energien aller Teilchen im System.

Question 11

Was versteht man unter einem thermodynamischen Prozess?

Accepted Answer

Eine Reihe von Zustandsänderungen, die ein System durchläuft.

Answer

Eine Veränderung der Temperatur eines Systems.

Answer

Eine Zunahme der inneren Energie eines Systems.

Answer

Eine Veränderung des Volumens eines Systems.

Question 12

Welche Aussage zur Entropie ist richtig?

Accepted Answer

Alle der genannten Aussagen sind korrekt.

Answer

Sie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Sie kann niemals abnehmen.

Answer

Sie ist eine Erhaltungsgröße.

Question 13

Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Alle der genannten Aussagen sind korrekt.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems nimmt mit der Zeit zu oder bleibt konstant.

Answer

Wärme kann nicht spontan von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übertragen werden.

Answer

Keine Maschine kann einen Wirkungsgrad von 100 % haben.

Question 14

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Wärme und Arbeit?

Accepted Answer

Wärme ist eine Energieübertragung, Arbeit eine Kraftübertragung.

Answer

Arbeit ist eine Energieübertragung, Wärme eine Kraftübertragung.

Answer

Wärme und Arbeit sind dasselbe.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen Wärme und Arbeit.

Question 15

In welcher Einheit wird die Entropie gemessen?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Question 16

Was ist ein Carnot-Prozess?

Accepted Answer

Ein reversibler thermodynamischer Kreisprozess.

Answer

Ein irreversibler thermodynamischer Kreisprozess.

Answer

Ein isothermer thermodynamischer Prozess.

Answer

Ein adiabatischer thermodynamischer Prozess.

Question 17

Welcher der folgenden Prozesse ist isentrop?

Accepted Answer

Adiabatische Kompression

Answer

Isobare Ausdehnung

Answer

Isochorische Erwärmung

Answer

Isotherme Kompression

Question 18

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Wärmeenergie verwendet?

Accepted Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Kelvin

Answer

Pascal

Question 19

Welche der folgenden Maschinen ist eine Wärmekraftmaschine?

Accepted Answer

Verbrennungsmotor

Answer

Elektromotor

Answer

Kühlschrank

Answer

Windkraftanlage

Question 20

Ein System, das weder Wärme noch Masse mit der Umgebung austauschen kann, wird als was bezeichnet?

Accepted Answer

Isoliertes System

Answer

Geschlossenes System

Answer

Offenes System

Answer

Adiabatisches System

Question 21

Welche der folgenden Aussagen über die Entropie ist richtig?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems kann in einem irreversiblen Prozess zunehmen.

Answer

Die Entropie eines Systems ist ein Maß für seine innere Energie.

Answer

Die Entropie eines Systems ist immer konstant.

Question 22

Wenn ein System Wärme an die Umgebung abgibt, was passiert mit seiner inneren Energie?

Accepted Answer

Sie nimmt ab

Answer

Sie bleibt konstant

Answer

Sie nimmt zu

Question 23

Was wandelt ein Kolbenmotor um?

Accepted Answer

Wärmeenergie in mechanische Energie

Answer

Lichtenergie in Wärmeenergie

Answer

Elektrische Energie in chemische Energie

Answer

Chemische Energie in elektrische Energie

Question 24

Welche der folgenden Größen ist keine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Question 25

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems kann niemals abnehmen.

Question 26

Was macht ein Kühlschranksystem?

Accepted Answer

Entzieht Wärme aus dem Inneren und gibt sie an die Umgebung ab

Answer

Erzeugt Wärme

Answer

Verhindert Wärmeübertragung

Question 27

Was zeichnet einen adiabatischen Prozess aus?

Accepted Answer

Keine Wärmeübertragung

Answer

Konstant bleibende Entropie

Answer

Konstant bleibende Temperatur

Answer

Konstant bleibendes Volumen

Question 28

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

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt in einem irreversiblen Prozess immer zu.

Answer

Die Entropie eines Systems ist ein Maß für seine innere Energie.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems kann niemals abnehmen.

Question 29

Welcher Satz beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

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

Answer

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

Answer

Die innere Energie eines Systems ist proportional zur Temperatur.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Question 30

Von welchen Faktoren hängt die innere Energie eines idealen Gases ab?

Accepted Answer

Nur von der Temperatur des Gases.

Answer

Nur vom Volumen des Gases.

Answer

Nur vom Druck des Gases.

Answer

Von Volumen und Druck des Gases.

Question 31

Welcher Prozess ist in der Regel mit einer Abnahme der Entropie verbunden?

Accepted Answer

Kondensation von Wasserdampf zu Wasser.

Answer

Schmelzen von Eis zu Wasser.

Answer

Verdampfen von Wasser zu Wasserdampf.

Answer

Mischen von zwei verschiedenen Gasen.

Question 32

Was wandelt eine Wärmekraftmaschine um?

Accepted Answer

Thermische Energie in mechanische Energie.

Answer

Elektrische Energie in chemische Energie.

Answer

Chemische Energie in elektrische Energie.

Answer

Mechanische Energie in thermische Energie.

Question 33

Was gibt die Wärmekapazität eines Stoffes an?

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur des Stoffes um ein Grad Celsius zu erhöhen.

Answer

Die maximale Wärmemenge, die der Stoff speichern kann.

Answer

Die Dichte des Stoffes.

Answer

Die Geschwindigkeit, mit der der Stoff Wärme leiten kann.

Question 34

Welches Beispiel beschreibt einen reversiblen Prozess?

Accepted Answer

Ein ideales Gas expandiert langsam und isotherm.

Answer

Ein Ei fällt zu Boden und zerbricht.

Answer

Holz verbrennt und erzeugt Wärme.

Answer

Ein heißer Gegenstand kühlt an der Luft ab.

Question 35

Was ist die Enthalpie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Gesamtenergie eines thermodynamischen Systems.

Answer

Ein Maß für die Unordnung eines thermodynamischen Systems.

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines thermodynamischen Systems.

Answer

Ein Maß für den Druck eines thermodynamischen Systems.

Question 36

Was besagt der dritte Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekt kristallinen Stoffes am absoluten Nullpunkt ist Null.

Answer

Die Entropie des Universums ist konstant.

Answer

Die Wärmeübertragung erfolgt immer von einem wärmeren zu einem kälteren Körper.

Answer

Der absolute Nullpunkt der Temperatur ist nicht erreichbar.

Question 37

Welche Einheit hat die Entropie?

Accepted Answer

J/K (Joule pro Kelvin)

Answer

K (Kelvin)

Answer

J (Joule)

Answer

W (Watt)

Question 38

Welcher Begriff beschreibt ein System, das weder Energie noch Materie mit der Umgebung austauscht?

Accepted Answer

Isoliertes System

Answer

Geschlossenes System

Answer

Offenes System

Answer

Adiabatisches System

Question 39

Welche Einheit wird in der SI für die Energie verwendet?

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Answer

Watt (W)

Answer

Bar (bar)

Question 40

Ein Motor leistet eine Arbeit von 1000 J, gibt dabei aber 200 J als Wärme an seine Umgebung ab. Wie hoch ist die Änderung seiner inneren Energie?

Accepted Answer

800 J

Answer

1200 J

Answer

200 J

Answer

-800 J

Question 41

Welcher der folgenden Vorgänge ist irreversibel?

Accepted Answer

Ein rohes Ei fällt zu Boden und zerbricht.

Answer

Ein Luftballon wird aufgeblasen und wieder losgelassen.

Answer

Ein Eiswürfel taut in einem Glas Wasser.

Answer

Eine gespannte Feder wird losgelassen.

Question 42

Was beschreibt die Entropie?

Accepted Answer

Den Grad der Unordnung in einem System

Answer

Das Volumen eines Systems

Answer

Die Temperatur eines Systems

Answer

Die Energie eines Systems

Question 43

Welcher Vorgang ist ein Beispiel für eine Zunahme der Entropie?

Accepted Answer

Salz löst sich in Wasser auf.

Answer

Ein aufgeräumtes Zimmer wird noch aufgeräumter.

Answer

Ein zerbrochenes Glas wird wieder zusammengeklebt.

Answer

Wasser kondensiert zu Eis.

Question 44

Was passiert mit der inneren Energie eines idealen Gases, wenn es sich bei gleichbleibender Temperatur ausdehnt?

Accepted Answer

Sie bleibt konstant.

Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Es hängt vom Druck ab.

Answer

Sie nimmt ab.

Question 45

Welche Größe gibt an, wie viel Wärme benötigt wird, um die Temperatur von einem Kilogramm eines Stoffes um ein Kelvin zu erhöhen?

Accepted Answer

Spezifische Wärmekapazität

Answer

Latente Wärme

Answer

Wärmeleitfähigkeit

Answer

Verdampfungsenthalpie

Question 46

**Was ist die beste Definition für ein thermodynamisches System?**

Accepted Answer

Ein klar abgegrenzter Bereich, der mit seiner Umgebung Energie austauschen kann.

Answer

Ein Teil der Umgebung, der mit einem Objekt Energie austauscht.

Answer

Ein Objekt, das keine Energie mit seiner Umgebung austauscht.

Question 47

**Welche Art von Energie ist in einem Körper aufgrund seiner Temperatur gespeichert?**

Accepted Answer

Wärmeenergie

Answer

Potenzielle Energie

Answer

Kinetische Energie

Answer

Chemische Energie

Question 48

**Wie lässt sich Entropie am besten beschreiben?**

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit innerhalb eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Energiemenge eines Systems.

Question 49

**Wird einem Kolben-Zylinder-System Wärmeenergie zugeführt, was geschieht dann mit der Entropie des Systems?**

Accepted Answer

Die Entropie des Systems steigt.

Answer

Die Entropie des Systems sinkt.

Answer

Die Entropie des Systems ist nicht definiert.

Answer

Die Entropie des Systems bleibt unverändert.

Question 50

**Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?**

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems kann nicht abnehmen.

Answer

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

Answer

Die innere Energie eines Systems ist konstant.

Question 51

**Ein idealer Carnot-Kreisprozess ist ein reversibler Prozess. Was bedeutet das?**

Accepted Answer

Der Prozess kann ohne Energieverlust in umgekehrter Richtung ablaufen.

Answer

Der Prozess erfolgt mit maximaler Effizienz.

Answer

Der Prozess erzeugt keine Arbeit.

Question 52

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

Accepted Answer

Wärme

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Question 53

**Welche Gleichung beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik?**

Accepted Answer

ΔU = Q + W

Answer

W = -PΔV

Answer

η = W/Q

Answer

ΔS = Q/T

Question 54

**Ein System tauscht Wärmeenergie mit seiner Umgebung aus, ohne Arbeit zu verrichten. Wie verändert sich die innere Energie des Systems?**

Accepted Answer

Die innere Energie ändert sich.

Answer

Die innere Energie bleibt konstant.

Answer

Die innere Energie nimmt ab.

Question 55

**Was besagt der dritte Hauptsatz der Thermodynamik?**

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls bei 0 Kelvin ist gleich null.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt mit sinkender Temperatur zu.

Answer

Die Entropie eines Systems kann niemals null sein.

Question 56

Welches der folgenden Systeme ist ein offenes System?

Accepted Answer

Ein Raum mit einem geöffneten Fenster

Answer

Eine Thermosflasche

Answer

Ein isoliertes Rohr

Answer

Eine Vakuumkammer

Question 57

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Entropie

Question 58

Welcher Prozess ist isotherm?

Accepted Answer

Eine Expansion eines Gases bei konstanter Temperatur

Answer

Eine isobare Erwärmung eines Gases

Answer

Eine adiabatische Kompression eines Gases

Question 59

Welche der folgenden Aussagen über die Entropie ist richtig?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt niemals ab.

Answer

Die Entropie ist eine extensive Größe.

Answer

Die Entropie eines Systems kann negativ sein.

Question 60

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Wärmekapazität eines Stoffes?

Accepted Answer

Die Masse des Stoffes

Answer

Der Druck des Stoffes

Answer

Die Temperatur des Stoffes

Question 61

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Wärme verwendet?

Accepted Answer

Joule

Answer

Newton

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Question 62

Welcher Prozess ist adiabat?

Accepted Answer

Eine Kompression oder Expansion eines Gases ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung

Answer

Eine Expansion eines Gases bei konstanter Temperatur

Answer

Eine isobare Erwärmung eines Gases

Question 63

Welche der folgenden Aussagen über den Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine ist richtig?

Accepted Answer

Der Wirkungsgrad kann niemals 100 % erreichen.

Answer

Der Wirkungsgrad ist eine intensive Größe.

Answer

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der abgegebenen Arbeit zur aufgenommenen Wärme.

Answer

Der Wirkungsgrad ist eine extensive Größe.