Thermodynamik Grundlagen: Online-Quiz für Mechatronikerinnen

Question 1

Welche der folgenden Größen beschreibt „nicht“ den aktuellen Zustand eines thermodynamischen Systems?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Druck

Question 2

Wie verändert sich das Volumen eines Gases, wenn seine Temperatur bei konstantem Druck erhöht wird?

Accepted Answer

Es nimmt zu

Answer

Es nimmt ab

Answer

Es bleibt gleich

Answer

Es kann nicht vorhergesagt werden

Question 3

Welche der folgenden Aussagen über Arbeit im thermodynamischen Kontext ist korrekt?

Accepted Answer

Arbeit ist eine Energieübertragung, die durch eine Kraft verursacht wird.

Answer

Arbeit kann nur positiv sein.

Answer

Arbeit ist eine Zustandsgröße.

Answer

Arbeit kann nur von außen auf ein System wirken.

Question 4

Welcher der folgenden Prozesse ist ein isobarer Prozess, bei dem der Druck konstant bleibt?

Accepted Answer

Komprimierung eines Gases in einem Kolben mit konstantem äußeren Druck

Answer

Erhitzen von Wasser in einem offenen Topf

Answer

Abkühlen von Luft in einem geschlossenen Behälter

Answer

Verdampfen von Flüssigkeiten

Question 5

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Änderung der inneren Energie eines Systems ist gleich der Summe der zugeführten Wärme und der geleisteten Arbeit.

Answer

Die Energie eines geschlossenen Systems ist konstant.

Answer

Die absolute Temperatur eines Systems kann nicht auf null sinken.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt mit der Zeit zu.

Question 6

Welches Gerät wird zur Messung der Temperatur verwendet?

Accepted Answer

Thermometer

Answer

Barometer

Answer

Manometer

Answer

Anemometer

Question 7

Was passiert mit dem Druck eines Gases, wenn sein Volumen bei konstanter Temperatur zunimmt?

Accepted Answer

Es nimmt ab

Answer

Es nimmt zu

Answer

Es bleibt gleich

Answer

Es kann nicht vorhergesagt werden

Question 8

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Wärmekapazität eines Materials primär?

Accepted Answer

Spezifische Wärmekapazität

Answer

Masse

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Question 9

Ein thermodynamisches System ist:

Accepted Answer

Eine Ansammlung von Materie, die mit ihrer Umgebung interagieren kann

Answer

Eine offene Schale mit Wasser

Answer

Ein Fahrrad, das sich bewegt

Answer

Ein Buch auf einem Tisch

Question 10

Eine extensive Größe ist eine Größe, die:

Accepted Answer

Vom Betrag des Systems abhängt

Answer

Vom Druck des Systems abhängt

Answer

Vom Volumen des Systems abhängt

Answer

Von der Temperatur des Systems abhängt

Question 11

Welche Energieform wird bei einer chemischen Reaktion häufig freigesetzt?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Arbeit

Answer

Licht

Answer

Potentielle Energie

Question 12

Der Unterschied zwischen Wärme und Arbeit besteht darin, dass:

Accepted Answer

Wärme eine Energieübertragung ist, während Arbeit eine Energieumwandlung ist.

Answer

Arbeit eine Energieübertragung ist, während Wärme eine Energieumwandlung ist.

Answer

Wärme und Arbeit dasselbe sind.

Answer

Arbeit eine Energieform ist, die nur von Lebewesen geleistet werden kann.

Question 13

Ein isothermer Prozess ist ein Prozess, bei dem:

Accepted Answer

Die Temperatur konstant bleibt.

Answer

Das Volumen konstant bleibt.

Answer

Der Druck konstant bleibt.

Answer

Sowohl die Temperatur als auch das Volumen konstant bleiben.

Question 14

Welcher Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Entropie eines abgeschlossenen Systems nie abnimmt?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Erster Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Question 15

Der Carnot-Prozess ist ein Prozess, der:

Accepted Answer

Der effizienteste Wärmekraftprozess ist.

Answer

Nicht umkehrbar ist.

Answer

Ein isothermer Prozess ist.

Answer

Ein adiabatischer Prozess ist.

Question 16

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Prinzipien der Thermodynamik?

Accepted Answer

All diese Anwendungen.

Answer

Wärmekraftmaschinen

Answer

Kühlschränke

Answer

Klimaanlagen

Question 17

In welchem System ist der Wärmeaustausch mit der Umgebung möglich?

Accepted Answer

Offenes System

Answer

Geschlossenes System

Answer

Isoliertes System

Answer

Adiabatisches System

Question 18

Welche der folgenden Energieformen ist nicht konservativ?

Accepted Answer

Reibungsarbeit

Answer

Potentielle Energie

Answer

Kinetische Energie

Answer

Innere Energie

Question 19

Was ist die Einheit der spezifischen Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/(kg K)

Answer

J/kg

Answer

K/J

Answer

J/K

Question 20

Welcher Prozess zeichnet sich durch konstanten Druck aus?

Accepted Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Question 21

Welche der folgenden Aussagen zum Carnot-Kreisprozess ist falsch?

Accepted Answer

Er hat einen Wirkungsgrad von 100%.

Answer

Er ist ein idealer thermodynamischer Kreisprozess.

Answer

Er ist reversibel.

Answer

Er kann als Wärmepumpe verwendet werden.

Question 22

Was versteht man unter der Entropie eines thermodynamischen Systems?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung des Systems

Answer

Ein Maß für die Energie des Systems

Answer

Ein Maß für die Temperatur des Systems

Answer

Ein Maß für den Druck des Systems

Question 23

Welche der folgenden Aussagen zur Gibbs-Energie ist korrekt?

Accepted Answer

Alle der oben genannten Aussagen sind korrekt.

Answer

Sie ist eine Zustandsgröße.

Answer

Sie ist ein Maß für die maximale nutzbare Arbeit eines Systems.

Answer

Sie ist negativ für exotherme Reaktionen.

Question 24

Welche Art von Wärmeübertragung findet statt, wenn Wärme durch direkte Berührung übertragen wird?

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Wärmestrahlung

Answer

Wärmekonvektion

Answer

Sublimation

Question 25

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Zustandsgröße?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Enthalpie

Answer

Masse

Question 26

Was ist die Definition von Arbeit in der Thermodynamik?

Accepted Answer

Kraft mal Weg in Bewegungsrichtung

Answer

Wärmemenge mal Temperatur

Answer

Druck mal Volumen

Answer

Enthalpieänderung

Question 27

Welcher thermodynamische Prozess ist durch konstante Temperatur gekennzeichnet?

Accepted Answer

Isothermer Prozess

Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Adiabater Prozess

Question 28

Wie verändert sich die innere Energie eines Systems, wenn es Wärme aufnimmt?

Accepted Answer

Sie nimmt zu

Answer

Sie bleibt konstant

Answer

Sie wird negativ

Answer

Sie nimmt ab

Question 29

Welcher der folgenden Vorgänge ist irreversibel?

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Adiabate Expansion

Answer

Isobare Expansion

Answer

Isotherme Kompression

Question 30

Wie lautet die Aussage des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, sondern nur umgewandelt

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu

Answer

Die Wärmekapazität eines Stoffes ist konstant

Question 31

Welche Einheit hat die spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/(kg * K)

Answer

Pa

Answer

W/m²

Answer

N/m²

Question 32

Was ist die Definition der Enthalpie eines Systems?

Accepted Answer

Die Summe aus innerer Energie und dem Produkt aus Druck und Volumen

Answer

Die Differenz zwischen innerer Energie und Arbeit

Answer

Das Produkt aus Temperatur und Entropie

Question 33

Was ist die Funktion eines Carnot-Zyklus?

Accepted Answer

Die Umwandlung von Wärme in mechanische Arbeit mit höchstmöglichem Wirkungsgrad

Answer

Die Abkühlung eines Systems

Answer

Die Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität

Question 34

Welches der folgenden Systeme ist ein **offenes System**?

Accepted Answer

Ein Kesselsystem, das Wärme mit der Umgebung austauschen kann

Answer

Ein geschlossener System wie ein Behälter mit einem Gas, das keine Materie, aber Wärme mit der Umgebung austauschen kann

Answer

Ein vollständig isoliertes System, das keine Wärme oder Materie mit der Umgebung austauscht

Question 35

Welche der folgenden Größen ist eine **intensive Größe**?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Energie

Answer

Volumen

Answer

Masse

Question 36

Welche Aussage über Wärme ist korrekt?

Accepted Answer

Wärme ist die Energieübertragung aufgrund eines Temperaturunterschieds

Answer

Wärme kann nur von kalten zu warmen Objekten übertragen werden

Answer

Wärme kann in jeder Richtung übertragen werden

Answer

Wärme ist eine Form von Arbeit

Question 37

Welche Arbeit wird verrichtet, wenn ein Gas isotherm expandiert?

Accepted Answer

Druck-Volumen-Arbeit

Answer

Chemische Arbeit

Answer

Elektrische Arbeit

Answer

Mechanische Arbeit

Question 38

Welcher Satz beschreibt den **ersten Hauptsatz der Thermodynamik**?

Accepted Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant

Answer

Die Enthalpie eines Systems ist gleich der Summe seiner inneren Energie und des Produkts aus Druck und Volumen

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann nur zunehmen

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems ist proportional zu seiner Masse

Question 39

Welche Aussage über die Enthalpieänderung einer Reaktion ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist gleich der Wärmeaufnahme der Reaktion bei konstantem Druck

Answer

Sie ist abhängig vom Volumen des Systems

Answer

Sie ist gleich der Arbeit, die die Reaktion verrichtet

Answer

Sie ist immer positiv

Question 40

Welcher Prozess ist **isochor**?

Accepted Answer

Eine Reaktion in einem geschlossenen Gefäß

Answer

Die Kompression eines Gases in einem Kolben

Answer

Die Expansion eines Gases in einem Zylinder

Answer

Die Erwärmung eines Gases bei konstantem Druck

Question 41

Welcher Wert der Entropieänderung deutet auf einen **reversiblen Prozess** hin?

Accepted Answer

Null

Answer

Unendlich

Answer

Negativ

Answer

Positiv

Question 42

Welches der folgenden Systeme ist ein geschlossenes thermodynamisches System?

Accepted Answer

Ein Behälter mit Gas, der weder Materie noch Wärme austauschen kann.

Answer

Eine dampfende Tasse Kaffee

Answer

Ein Verbrennungsmotor

Answer

Ein offener Topf mit kochendem Wasser

Question 43

Welche der folgenden Größen ist eine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Leistung

Answer

Wärme

Question 44

Welche Energieform wird gespeichert, wenn ein Gegenstand erhitzt wird?

Accepted Answer

Thermische Energie

Answer

Kinetische Energie

Answer

Potenzielle Energie

Answer

Elektrische Energie

Question 45

Was ist die Arbeit, die von einem System geleistet wird, wenn sich sein Volumen bei konstantem Druck ändert?

Accepted Answer

p * ΔV

Answer

V * Δp

Answer

p * V

Answer

Δp * ΔV

Question 46

Welcher Prozess ist durch eine konstante Temperatur gekennzeichnet?

Accepted Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Question 47

Was ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

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

Answer

Die Gibbs-Energie ist ein Maß für die Nützlichkeit der Energie.

Answer

Wärme fließt immer vom wärmeren zum kälteren Körper.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt immer zu.

Question 48

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt die Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Exergied

Answer

Exergie

Question 49

Welcher Zustand eines Systems wird durch Volumen und Druck eindeutig festgelegt?

Accepted Answer

Zustand eines idealen Gases

Answer

Zustand eines geschlossenen Systems

Answer

Zustand eines offenen Systems

Answer

Zustand eines adiabatischen Systems

Question 50

Welche Energieform ist direkt mit einer Volumenänderung eines Gases verbunden?

Accepted Answer

Volumenarbeit

Answer

Wärme

Answer

Innere Energie

Answer

Potentielle Energie

Question 51

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

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Kalorie (cal)

Answer

Grad Celsius (°C)

Answer

Watt (W)

Question 52

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die innere Energie eines offenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu.

Question 53

Was zeichnet einen adiabatischen Prozess aus?

Accepted Answer

Es findet kein Wärmeaustausch mit der Umgebung statt.

Answer

Die Wärmeübertragung ist reversibel.

Answer

Der Druck bleibt konstant.

Answer

Das Volumen bleibt konstant.

Question 54

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

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

Answer

Die innere Energie eines adiabatischen Systems nimmt zu.

Answer

Die Enthalpie eines isothermen Systems nimmt ab.

Question 55

Was beschreibt die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Die Unordnung oder das Maß an Unregelmäßigkeit in einem System.

Answer

Die Temperatur des Systems.

Answer

Die Energie des Systems.

Answer

Das Volumen des Systems.

Question 56

Welche der folgenden Größen wird in der Thermodynamik als thermodynamisches Potential bezeichnet?

Accepted Answer

Freie Energie

Answer

Wärmekapazität

Answer

Entropie

Answer

Volumenarbeit

Question 57

Welche Aussage über die Anwendung der Thermodynamik auf technische Prozesse ist richtig?

Accepted Answer

Die Thermodynamik hilft, technische Prozesse hinsichtlich Effizienz und Ressourcenverbrauch zu optimieren.

Answer

Die Thermodynamik ist unabhängig von den verwendeten Materialien und Geräten.

Answer

Die Thermodynamik ist nur für theoretische Anwendungen relevant.

Question 58

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Zustandsgröße?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Energie

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 59

Was ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

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

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu

Question 60

Welcher Prozess ist ein adiabatischer Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung

Answer

Ein Prozess mit konstantem Volumen

Answer

Ein Prozess mit reversibler Wärmeübertragung

Answer

Ein Prozess mit konstantem Druck

Question 61

Was ist die Einheit der spezifischen Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/(kg*K)

Answer

W/mK

Answer

cal/(g*°C)

Answer

kJ/mol

Question 62

Welcher der folgenden Stoffe hat die höchste spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Question 63

Was ist eine isotherme Zustandsänderung?

Accepted Answer

Eine Zustandsänderung bei konstanter Temperatur

Answer

Eine Zustandsänderung bei konstantem Volumen

Answer

Eine Zustandsänderung bei konstantem Druck

Answer

Eine Zustandsänderung bei konstanter Entropie

Question 64

Welcher Prozess ist ein isochorer Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess bei konstantem Volumen

Answer

Ein Prozess bei konstanter Temperatur

Answer

Ein Prozess bei konstantem Druck

Answer

Ein Prozess bei reversibler Wärmeübertragung