Thermodynamik für Maschinenbau-Studierende: Online-Quizzes und Übungen

Question 1

Welche der folgenden Aussagen über die Enthalpie ist korrekt?

Accepted Answer

Alle der oben genannten Aussagen sind korrekt.

Answer

Die Enthalpie ist eine Zustandsfunktion.

Answer

Die Enthalpieänderung ist unabhängig vom Reaktionsweg.

Answer

Die Enthalpie ist eine intensive Größe.

Question 2

Welche der folgenden Definitionen beschreibt die Entropie am besten?

Accepted Answer

Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Maß für die Energie eines Systems

Answer

Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit eines Systems

Answer

Maß für die Wärmekapazität eines Systems

Question 3

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm (gibt Wärme ab)?

Accepted Answer

Verbrennung von Erdgas

Answer

Auflösen von Kochsalz in Wasser

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Sublimation von Trockeneis

Question 4

Die Änderung der Enthalpie eines Systems bei konstantem Druck entspricht:

Accepted Answer

Der Wärmemenge, die dem System zugeführt wird

Answer

Der Wärmemenge, die dem System entzogen wird

Answer

Der Arbeit, die am System verrichtet wird

Answer

Der Änderung der inneren Energie des Systems

Question 5

Das Prinzip von Le Chatelier besagt, dass:

Accepted Answer

Ein System im Gleichgewicht auf eine äußere Störung so reagiert, dass die Störung abgeschwächt wird

Answer

Ein System im Gleichgewicht auf eine äußere Störung so reagiert, dass die Störung verstärkt wird

Answer

Ein System im Gleichgewicht auf eine äußere Störung nicht reagiert

Answer

Ein System im Gleichgewicht auf eine äußere Störung mit einer irreversiblen Reaktion reagiert

Question 6

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Enthalpie eines Systems korrekt?

Accepted Answer

Die Änderung der inneren Energie plus der Arbeit, die das System verrichtet

Answer

Die maximale Arbeit, die das System verrichten kann

Answer

Die minimale Arbeit, die das System verrichten muss

Answer

Die Differenz zwischen der äußeren Energie des Systems und der Umgebung

Question 7

Was ist die Triebkraft für eine chemische Reaktion?

Accepted Answer

Die Abnahme der Gibbs-Energie

Answer

Die Zunahme der Enthalpie

Answer

Die Zunahme der Entropie

Answer

Die Abnahme der inneren Energie

Question 8

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Auflösen von Salz in Wasser

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Sublimation von festem Kohlenstoffdioxid

Question 9

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den dritten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist null

Answer

Die Enthalpie einer Reaktion ist proportional zur Temperatur

Answer

Die Gibbs-Energie einer Reaktion ist immer größer als null

Answer

Das chemische Gleichgewicht verschiebt sich immer in Richtung der Edukte

Question 10

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Entropie verwendet?

Accepted Answer

Kilojoule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Pascal

Question 11

Was ist die Standardreaktionsenthalpie?

Accepted Answer

Die Enthalpieänderung einer Reaktion bei 298 K und 1 atm

Answer

Die Enthalpieänderung einer Reaktion unter Standardbedingungen

Answer

Die Enthalpieänderung einer Reaktion bei 0 K

Answer

Die Enthalpieänderung einer Reaktion bei unendlichem Volumen

Question 12

Welche Aussage zur Enthalpie trifft zu?

Accepted Answer

Sie ist eine Zustandsgröße.

Answer

Sie entspricht der inneren Energie eines Systems.

Answer

Sie tritt nur bei chemischen Reaktionen auf.

Answer

Änderungen der Enthalpie sind immer positiv.

Question 13

Wann ist ein chemisches Gleichgewicht erreicht?

Accepted Answer

Wenn alle genannten Bedingungen erfüllt sind.

Answer

Wenn die Reaktionsgeschwindigkeiten von Hin- und Rückreaktion gleich sind.

Answer

Wenn die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten konstant bleiben.

Answer

Wenn die Temperatur des Systems konstant ist.

Question 14

Welcher Faktor beeinflusst das chemische Gleichgewicht NICHT?

Accepted Answer

Katalysator

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Konzentration der Reaktanten

Question 15

Welche Aussage zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer zu.

Answer

Spontane Prozesse führen zu einer Zunahme der Ordnung.

Answer

Die Gibbs-Energie von Systemen kann niemals negativ werden.

Answer

Das chemische Gleichgewicht liegt immer auf der Produktseite.

Question 16

Welche Energieform lässt sich nicht in Arbeit umwandeln?

Accepted Answer

Freie Energie

Answer

Innere Energie

Answer

Verbrennungsenergie

Answer

Potenzielle Energie

Question 17

Welche Größe ist ein Maß für die Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Gibbs-Energie

Answer

Freie Energie

Question 18

Die Entropie eines Systems nimmt zu, wenn:

Accepted Answer

das Volumen zunimmt

Answer

die Temperatur sinkt

Answer

die Anzahl der Teilchen abnimmt

Answer

der Druck steigt

Question 19

Ein System ist im thermodynamischen Gleichgewicht, wenn:

Accepted Answer

keine Nettoenergieänderung auftritt

Answer

sich seine Temperatur ändert

Answer

sich sein Druck ändert

Answer

es sich in einem geschlossenen System befindet

Question 20

Welche der folgenden Aussagen zur ersten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden

Answer

Die innere Energie eines Systems ist konstant

Answer

Die Enthalpie eines Systems ist gleich der Summe aus innerer Energie und Druckvolumenarbeit

Answer

Die Entropie eines Systems ist immer positiv

Question 21

Bei einem adiabatischen Prozess:

Accepted Answer

wird keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht

Answer

ist die Temperatur konstant

Answer

nimmt das Volumen zu

Answer

steigt der Druck

Question 22

Das Gesetz von Le Chatelier besagt, dass:

Accepted Answer

sich ein System bei einer Änderung im Gleichgewicht in Richtung der entgegengesetzten Änderung verschiebt

Answer

das Gleichgewicht bei einer Änderung der Temperatur nicht beeinflusst wird

Answer

die Reaktionsgeschwindigkeit immer zunimmt

Answer

die innere Energie des Systems immer konstant bleibt

Question 23

Welche der folgenden Aussagen zur Energieerhaltung beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Alle der oben genannten.

Answer

Die Gesamtenergie eines geschlossenen Systems ist konstant.

Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, nur umgewandelt.

Answer

Die Energie eines Systems kann durch Arbeit oder Wärme verändert werden.

Question 24

Was unterscheidet Enthalpie von innerer Energie?

Accepted Answer

Enthalpie berücksichtigt zusätzlich die Volumenarbeit, während innere Energie dies nicht tut.

Answer

Innere Energie ist die Energie, die bei konstantem Volumen zugeführt wird, während Enthalpie die Energie ist, die bei konstantem Druck zugeführt wird.

Answer

Enthalpie ist die Summe aus innerer Energie und Entropie, während innere Energie die Differenz aus Enthalpie und Entropie ist.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen Enthalpie und innerer Energie.

Question 25

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit in einem System?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Gibbs-Energie

Answer

Innere Energie

Question 26

Was ist die Definition des chemischen Gleichgewichts?

Accepted Answer

Ein Zustand, in dem die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte konstant bleiben und keine Nettoänderung stattfindet.

Answer

Ein Zustand, in dem die Reaktionsgeschwindigkeit in beide Richtungen unterschiedlich ist.

Answer

Ein Zustand, in dem die Entropie des Systems maximal ist.

Answer

Ein Zustand, in dem die Energie des Systems minimal ist.

Question 27

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf das chemische Gleichgewicht?

Accepted Answer

Anwesenheit eines Katalysators

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Konzentration der Reaktanten

Question 28

Was beschreibt die Enthalpieänderung einer Reaktion?

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die bei einer Reaktion bei konstantem Druck aufgenommen oder abgegeben wird.

Answer

Die Wärmemenge, die bei einer Reaktion bei konstantem Volumen aufgenommen oder abgegeben wird.

Answer

Die Energiemenge, die bei einer Reaktion aufgenommen oder abgegeben wird.

Answer

Die Entropieänderung bei einer Reaktion.

Question 29

Welche Aussage fasst den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zusammen?

Accepted Answer

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

Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems nimmt im Laufe der Zeit ab.

Answer

Die Temperatur eines abgeschlossenen Systems nimmt im Laufe der Zeit zu.

Answer

Die Gibbs-Energie eines abgeschlossenen Systems nimmt im Laufe der Zeit ab.

Question 30

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf thermodynamischen Prinzipien?

Accepted Answer

Alle der oben genannten.

Answer

Wärmekraftmaschinen

Answer

Kühlschränke

Answer

Klimaanlagen

Question 31

Erläutern Sie die Beziehung zwischen Enthalpie und der Wärme, die bei einer chemischen Reaktion freigesetzt oder aufgenommen wird.

Accepted Answer

Die Enthalpie ist die Wärmemenge, die bei einer Reaktion unter konstanten Druckbedingungen ausgetauscht wird.

Answer

Die Enthalpie ist immer positiv für exotherme Reaktionen.

Answer

Die Enthalpie einer Reaktion hängt nicht von den Edukten und Produkten ab.

Answer

Die Enthalpie kann verwendet werden, um die Richtung einer Reaktion vorherzusagen.

Question 32

Bei einer exothermen Reaktion wird Wärme an die Umgebung abgegeben. Wie lautet das Vorzeichen der Enthalpieänderung (ΔH) für eine solche Reaktion?

Accepted Answer

Negativ

Answer

Positiv

Answer

Null

Answer

Temperaturabhängig

Question 33

Entropie ist ein Maß für die:

Accepted Answer

Zufälligkeit eines Systems

Answer

Ordnung eines Systems

Answer

Energie eines Systems

Answer

Temperatur eines Systems

Question 34

Welcher Prozess beschreibt das chemische Gleichgewicht am besten?

Accepted Answer

Dynamischer Prozess, bei dem sich die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte kontinuierlich ändern.

Answer

Statischer Prozess, bei dem sich die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte nicht ändern.

Answer

Irreversibler Prozess, bei dem sich die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte nur in eine Richtung ändern.

Answer

Exothermer Prozess, bei dem Wärme an die Umgebung abgegeben wird.

Question 35

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Entropie des Universums:

Accepted Answer

ständig zunimmt

Answer

ständig abnimmt

Answer

konstant bleibt

Answer

von den Anfangsbedingungen abhängt

Question 36

Welcher Aussage entspricht der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur umgewandelt werden.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt mit der Zeit zu.

Answer

DieGibbs-Energie eines Systems ist ein Maß für seine chemische Reaktionsfähigkeit.

Answer

Das chemische Gleichgewicht ist erreicht, wenn sich die Konzentrationen der Edukte und Produkte nicht mehr ändern.

Question 37

In welcher Einheit wird die Enthalpie angegeben?

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Answer

Mol pro Liter (mol/L)

Answer

Entropieeinheit (S)

Question 38

Welche Aussage zum dritten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls ist bei absoluter Temperatur null.

Answer

Die Gibbs-Energie einer chemischen Reaktion ist bei absoluter Temperatur null immer null.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist bei absoluter Temperatur null niemals null.

Answer

Die Enthalpie einer chemischen Reaktion ist bei absoluter Temperatur null immer negativ.

Question 39

Wie lautet die Beziehung zwischen der Gibbs-Energie und der Gleichgewichtskonstante?

Accepted Answer

ΔG = -RTlnK

Answer

ΔG = RTlnK

Answer

ΔG = -K/RT

Answer

ΔG = KRT

Question 40

Welche Aussage über die Entropie ist falsch?

Accepted Answer

Die Entropie einer chemischen Reaktion ist immer positiv.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt bei irreversiblen Prozessen zu.

Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls ist bei absoluter Temperatur null null.

Answer

Die Entropie eines Systems ist ein Maß für seine Unordnung.

Question 41

Welche der folgenden Größen ist bei einer spontanen Reaktion immer negativ?

Accepted Answer

Gibbs-Energieänderung

Answer

Enthalpieänderung

Answer

Entropieänderung

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit

Question 42

Welche der folgenden Aussagen zur Enthalpie beschreibt am besten ihre Eigenschaft als eine Zustandsfunktion?

Accepted Answer

Die Enthalpie eines Systems hängt nur von seinem aktuellen Zustand und nicht von seinem Weg dorthin ab.

Answer

Die Enthalpie ist nur für exotherme Prozesse definiert.

Answer

Die Enthalpieänderung einer Reaktion ist gleich der Wärmemenge, die bei konstantem Druck ausgetauscht wird.

Answer

Die Enthalpie ist ein Maß für die Gesamtenergie eines Systems.

Question 43

Welche der folgenden Größen dient als geeignetes Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

innere Energie

Answer

Temperatur

Answer

Enthalpie

Question 44

Welche Gleichung drückt das Konzept des chemischen Gleichgewichts korrekt aus?

Accepted Answer

ΔG = 0

Answer

ΔE = 0

Answer

ΔH = 0

Answer

ΔS = 0

Question 45

Welche der folgenden Aussagen gibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt wieder?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt mit der Zeit zu oder bleibt gleich.

Answer

Die Entropie eines Systems kann nur zunehmen.

Answer

Die Entropie eines Systems kann nur abnehmen.

Question 46

Welche Einheit wird üblicherweise zur Quantifizierung der Gibbs-Energie verwendet?

Accepted Answer

kJ/mol

Answer

J/K

Answer

cal/g

Answer

J

Question 47

Welche der folgenden Aussagen zur inneren Energie ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Die innere Energie ist eine nicht-additive Größe.

Answer

Die innere Energie kann negativ sein.

Answer

Die innere Energie ist temperaturabhängig.

Answer

Die innere Energie umfasst die gesamte Energie eines Systems, einschließlich kinetischer und potentieller Energie.

Question 48

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den dritten Hauptsatz der Thermodynamik am treffendsten?

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist Null.

Answer

Die Gibbs-Energie eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist Null.

Answer

Die innere Energie eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist Null.

Question 49

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Entropie pro Masse

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 50

Die Enthalpieänderung einer Reaktion ist:

Accepted Answer

Die Differenz zwischen der Enthalpie der Produkte und der Enthalpie der Edukte

Answer

Die Summe der Enthalpien der Produkte und der Edukte

Answer

Die Differenz zwischen der Entropie der Produkte und der Entropie der Edukte

Question 51

Entropie eines Systems ist:

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit des Systems

Answer

Ein Maß für die Temperatur des Systems

Answer

Ein Maß für die Energie des Systems

Question 52

Gibbs-Energie eines Systems ist:

Accepted Answer

Ein Maß für die maximale nicht-expansive Arbeit, die ein System bei konstanter Temperatur und konstantem Druck verrichten kann

Answer

Ein Maß für die Enthalpie des Systems

Question 53

Das chemische Gleichgewicht ist erreicht, wenn:

Accepted Answer

Die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte konstant bleiben

Answer

Die Reaktion irreversibel ist

Answer

Die Reaktion vollständig abgelaufen ist

Question 54

Die Reaktionsgeschwindigkeit einer Reaktion ist:

Accepted Answer

Die Änderung der Konzentration der Reaktanten oder Produkte pro Zeiteinheit

Answer

Die Geschwindigkeit, mit der die Reaktion abläuft

Answer

Die Temperatur, bei der die Reaktion abläuft

Question 55

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit NICHT?

Accepted Answer

Die Rührgeschwindigkeit

Answer

Die Temperatur

Answer

Die Konzentration der Reaktanten

Answer

Die Anwesenheit eines Katalysators

Question 56

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Sublimation von Trockeneis

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Auflösen von Natriumchlorid in Wasser

Question 57

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Enthalpieänderung eines Systems?

Accepted Answer

ΔH = H₂ - H₁

Answer

ΔH = G₂ - G₁

Answer

ΔH = T₂ - T₁

Answer

ΔH = S₂ - S₁

Question 58

Formulieren Sie den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik.

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann nur zunehmen oder gleich bleiben.

Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Enthalpie eines abgeschlossenen Systems nimmt ab.

Question 59

Geben Sie die Einheit an, die zur Messung der Entropie verwendet wird.

Accepted Answer

J/K

Answer

K/J

Answer

kJ/mol

Question 60

Definieren Sie die Gibbs-Energie.

Accepted Answer

Ein Maß für die spontane Nicht-Gleichgewichtsänderung eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Wärmemenge, die in einem System enthalten ist.

Answer

Ein Maß für die Entropie eines Systems.

Question 61

Welche Größe ist eine intensive Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Masse

Answer

Volumen

Question 62

Formulieren Sie den ersten Hauptsatz der Thermodynamik.

Accepted Answer

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

Answer

Die Gibbs-Energie eines Systems ist im Gleichgewicht minimal.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt immer zu.

Question 63

Was ist ein grundlegendes Merkmal eines adiabatischen Prozesses?

Accepted Answer

Es gibt keinen Wärmeaustausch zwischen dem System und der Umgebung.

Answer

Die Enthalpie des Systems nimmt zu.

Answer

Die Temperatur des Systems bleibt konstant.

Question 64

Wie lautet die Formel für die Änderung der Entropie (ΔS) eines Systems?

Accepted Answer

ΔS = Q / T

Answer

ΔS = T / Q

Answer

ΔS = T * Q

Answer

ΔS = Q * T