Kontinuitätsgleichung: Online-Quiz für Strömungslehre im Maschinenbau

Question 1

Ein Rohr hat am Anfangsquerschnitt A1 eine Geschwindigkeit v1 und am Endquerschnitt A2 eine Geschwindigkeit v2. Wie lautet der Volumenstrom Q durch das Rohr?

Accepted Answer

Q = A1 * v1 = A2 * v2

Answer

Q = A1 * v1

Answer

Q = A2 * v2

Answer

Q = v1 / v2

Question 2

Was ist die Definition des Massenstroms m?

Accepted Answer

m = ρ * Q

Answer

m = ρ / Q

Answer

m = Q / ρ

Answer

m = v * ρ

Question 3

Welche Aussage beschreibt die Kontinuitätsgleichung für kompressible Strömungen?

Accepted Answer

Der Massenstrom bleibt in allen Querschnitten der Strömung konstant.

Answer

Der Volumenstrom bleibt in allen Querschnitten der Strömung konstant.

Answer

Die Dichte bleibt in allen Querschnitten der Strömung konstant.

Answer

Die Geschwindigkeit bleibt in allen Querschnitten der Strömung konstant.

Question 4

Welche der folgenden Annahmen wird bei der Herleitung der Kontinuitätsgleichung getroffen?

Accepted Answer

Die Strömung ist stationär.

Answer

Die Strömung ist inkompressibel.

Answer

Die Strömung ist reibungsfrei.

Answer

Die Strömung ist laminar.

Question 5

Welche Aussage zur Anwendung der Kontinuitätsgleichung auf kompressible Strömungen ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Kontinuitätsgleichung gilt für kompressible Strömungen, wenn die Dichteänderungen gering sind.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung gilt nur für inkompressible Strömungen.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung gilt für kompressible Strömungen, wenn die Geschwindigkeitsänderungen gering sind.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung gilt nicht für kompressible Strömungen.

Question 6

Welche physikalische Bedeutung hat der Divergenzoperator in der Kontinuitätsgleichung?

Accepted Answer

Er beschreibt die Quellen- und Senkenstärke pro Volumen.

Answer

Er gibt die Geschwindigkeit der Strömung an.

Answer

Er gibt die Dichte der Strömung an.

Answer

Er gibt den Druck der Strömung an.

Question 7

Welche Strömungsart zeichnet sich durch eine konstante Dichte aus?

Accepted Answer

Inkompressible Strömung

Answer

Kompressible Strömung

Answer

Laminare Strömung

Answer

Turbulente Strömung

Question 8

Welche der folgenden Aussagen zur Kontinuitätsgleichung ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Sie berücksichtigt Dichteänderungen des Fluids nur für kompressible Strömungen.

Answer

Sie gilt sowohl für inkompressible als auch für kompressible Strömungen.

Answer

Sie drückt aus, dass die Masse in einem geschlossenen System konstant bleibt.

Answer

Sie kann zur Berechnung des Massenstroms durch eine Strömungsfläche verwendet werden.

Question 9

Welche der folgenden Größen ist in der Kontinuitätsgleichung nicht enthalten?

Accepted Answer

Druck

Answer

Fläche

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Volumenstrom

Question 10

Welche Annahme wird bei der Herleitung der Kontinuitätsgleichung für inkompressible Strömungen getroffen?

Accepted Answer

Die Dichte des Fluids ist konstant.

Answer

Die Temperatur des Fluids ist konstant.

Answer

Die Strömung ist laminar.

Answer

Die Strömung ist turbulent.

Question 11

Welche Aussage beschreibt die Kontinuitätsgleichung für inkompressible Strömungen?

Accepted Answer

Die Massenstromdichte ist in einem Strömungsfeld konstant.

Answer

Die Volumenstromdichte ist in einem Strömungsfeld konstant.

Answer

Die Dichte ist in einem Strömungsfeld konstant.

Answer

Der Druck ist in einem Strömungsfeld konstant.

Question 12

Welche Einheit hat der Massenstrom?

Accepted Answer

Kilogramm pro Sekunde (kg/s)

Answer

Kubikmeter pro Sekunde (m³/s)

Answer

Pascal (Pa)

Answer

Newton (N)

Question 13

Welche Aussage zur Kontinuitätsgleichung für kompressible Strömungen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie berücksichtigt Änderungen der Dichte.

Answer

Sie gilt nur für laminare Strömungen.

Answer

Sie wird nur für stationäre Strömungen verwendet.

Answer

Sie ist eine skalare Gleichung.

Question 14

Wie lautet die Kontinuitätsgleichung in differentieller Form für inkompressible Strömungen?

Accepted Answer

∇ · (ρv) = 0

Answer

∂ρ/∂t + ∇ · (ρv) = 0

Answer

∂ρ/∂t - ∇ · (ρv) = 0

Answer

∇ · v = 0

Question 15

Formuliere den Zusammenhang zwischen Massenstromdichte und Volumenstromdichte für eine inkompressible Strömung.

Accepted Answer

ρv

Answer

v/ρ

Answer

ρv²

Answer

v²ρ

Question 16

Welche der folgenden Aussagen zur Kontinuitätsgleichung für inkompressible Strömungen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie besagt, dass die Massendurchflussrate durch einen Strömungsquerschnitt konstant ist.

Answer

Sie gilt nur für statische Strömungen.

Answer

Sie wird auch als Impulsgleichung bezeichnet.

Answer

Sie ist eine gewöhnliche Differentialgleichung erster Ordnung.

Question 17

Welche Einheit wird für den Volumenstrom in einem Rohr verwendet?

Accepted Answer

m³/s

Answer

kg/s

Answer

N/m²

Answer

Pa

Question 18

Welche Annahme wird bei der Herleitung der Kontinuitätsgleichung für inkompressible Strömungen getroffen?

Accepted Answer

Die Dichte ist konstant.

Answer

Die Strömung ist stationär.

Answer

Die Viskosität ist vernachlässigbar.

Answer

Die Strömung ist laminar.

Question 19

Welche Strömungsart zeichnet sich durch einen unveränderlichen Massendurchfluss aus?

Accepted Answer

Stationäre Strömung

Answer

Instationäre Strömung

Answer

Potenzialströmung

Answer

Dreidimensionale Strömung

Question 20

Welche Aussage zur Kontinuitätsgleichung ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie besagt, dass die Änderung der Massenstromdichte entlang einer Stromlinie null ist.

Answer

Sie ist nur für inkompressible Strömungen gültig.

Answer

Sie kann zur Berechnung der Fluidgeschwindigkeit herangezogen werden.

Answer

Sie ist für kompressible Strömungen nicht anwendbar.

Question 21

Was versteht man unter dem Massenstrom?

Accepted Answer

Die pro Zeiteinheit durch eine Fläche fließende Masse

Answer

Die pro Zeiteinheit durch eine Fläche strömende Volumenmenge

Answer

Die pro Zeiteinheit auf eine Fläche wirkende Kraft

Answer

Die pro Zeiteinheit durch eine Fläche transportierte Impulsmenge

Question 22

Welche Größe lässt sich mittels der Kontinuitätsgleichung bestimmen?

Accepted Answer

Volumenstrom

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Dichte

Answer

Druck

Question 23

In welcher Form wird die Kontinuitätsgleichung für kompressible Strömungen ausgedrückt?

Accepted Answer

div(ρv) = 0

Answer

div(v) = 0

Answer

grad(p) = 0

Answer

rot(v) = 0

Question 24

Was misst der Divergenzoperator in der Kontinuitätsgleichung?

Accepted Answer

Die Quellenstärke einer Strömung, also die Zunahme der Massenrate pro Volumeneinheit

Answer

Die Senkenstärke einer Strömung, also die Abnahme der Massenrate pro Volumeneinheit

Answer

Die Beschleunigung des Fluids

Answer

Die lokale Dichte des Fluids

Question 25

Wie ist der Volumenstrom definiert?

Accepted Answer

Das pro Zeiteinheit durch eine Fläche strömende Fluidvolumen

Answer

Das pro Zeiteinheit durch eine Fläche strömende Produkt aus Dichte und Geschwindigkeit

Answer

Das pro Zeiteinheit durch eine Fläche strömende Produkt aus Druck und Geschwindigkeit

Answer

Das pro Zeiteinheit durch eine Fläche strömende Produkt aus Temperatur und Geschwindigkeit

Question 26

Welche Aussage zur Kontinuitätsgleichung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie besagt, dass die Massenrate an jedem Punkt einer Strömung konstant ist.

Answer

Sie gilt nur für inkompressible Strömungen.

Answer

Sie gilt nur für stationäre Strömungen.

Answer

Sie besagt, dass der Volumenstrom an jedem Punkt einer Strömung konstant ist.

Question 27

Was versteht man unter Massenstrom?

Accepted Answer

Die Masse, die pro Zeiteinheit durch eine Fläche fließt

Answer

Das Volumen, das pro Zeiteinheit durch eine Fläche fließt

Answer

Die Geschwindigkeit, mit der eine Flüssigkeit durch eine Fläche fließt

Answer

Der Druck, mit dem eine Flüssigkeit durch eine Fläche fließt

Question 28

Welche Anwendung findet die Kontinuitätsgleichung bei der Auslegung von Rohrleitungen?

Accepted Answer

Berechnung des Massenstroms

Answer

Berechnung des Druckverlaufs

Answer

Berechnung des Geschwindigkeitsverlaufs

Answer

Berechnung der Rohrreibung

Question 29

Worauf basiert die Herleitung der Kontinuitätsgleichung für inkompressible Strömungen?

Accepted Answer

Gesetz der Massenerhaltung

Answer

Gesetz der Impulserhaltung

Answer

Gesetz der Energieerhaltung

Answer

Gesetz der Entropie

Question 30

Welche physikalische Größe wird in der Kontinuitätsgleichung für kompressible Strömungen berücksichtigt, die bei inkompressiblen Strömungen vernachlässigt wird?

Accepted Answer

Dichte

Answer

Druck

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Temperatur

Question 31

Welche Annahme wird bei der Herleitung der Kontinuitätsgleichung für inkompressible Strömungen getroffen?

Accepted Answer

Die Dichte des Fluids bleibt konstant.

Answer

Die Geschwindigkeit des Fluids bleibt konstant.

Answer

Das Volumen des Fluids bleibt konstant.

Answer

Die Temperatur des Fluids bleibt konstant.

Question 32

Welche der folgenden Einheiten ist die korrekte Einheit für den Massenstrom?

Accepted Answer

kg/s

Answer

Pa

Answer

m/s

Answer

m³/s

Question 33

Wie hängt die Divergenz des Geschwindigkeitsfeldes mit der Kontinuitätsgleichung zusammen?

Accepted Answer

Sie misst die Stärke von Quellen und Senken im Strömungsfeld.

Answer

Sie zeigt die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit an einem Punkt an.

Answer

Sie gibt die lokale Massendichte an einem Punkt an.

Question 34

Welche Aussage beschreibt die Kontinuitätsgleichung am besten?

Accepted Answer

Die Masse, die in ein Kontrollvolumen einströmt, ist gleich der Masse, die ausströmt.

Answer

Die Summe der Ein- und Ausströmgeschwindigkeiten ist konstant.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung gilt nur für inkompressible Strömungen.

Question 35

Welche Formel beschreibt den Massenstrom (ṁ) korrekt?

Accepted Answer

ρ * v * A

Answer

v * A / ρ

Answer

v / A

Answer

ρ * A

Question 36

Wofür kann die Kontinuitätsgleichung genutzt werden?

Accepted Answer

Berechnung der Strömungsgeschwindigkeit an verschiedenen Stellen in einem Strömungsfeld.

Answer

Berechnung der Druckverteilung in einem Strömungsfeld.

Question 37

Welche Annahme wird bei der Herleitung der Kontinuitätsgleichung getroffen?

Accepted Answer

Die Strömung ist stationär (zeitunabhängig).

Answer

Die Strömung ist laminar.

Answer

Die Strömung ist turbulent.

Answer

Die Strömung ist kompressibel.

Question 38

Welche Formel beschreibt den Volumenstrom (Q) korrekt?

Accepted Answer

v * A

Answer

v * A / ρ

Answer

ρ * v * A

Answer

ρ * A

Question 39

Welche der folgenden Anwendungen der Kontinuitätsgleichung ist korrekt?

Accepted Answer

Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit in einem Rohr mit variablem Querschnitt.

Answer

Bestimmung der Temperaturverteilung in einem Strömungsfeld.

Answer

Bestimmung der Druckverteilung in einem Strömungsfeld.

Question 40

Welches der folgenden Aussagen beschreibt die Kontinuitätsgleichung am besten?

Accepted Answer

Die Kontinuitätsgleichung besagt, dass die Massenstromrate in einem geschlossenen System konstant bleibt.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung beschreibt die Beziehung zwischen Druck und Geschwindigkeit in einer Strömung.

Question 41

Welche der folgenden Größen ist KEINE Komponente der Massenstromrate?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Dichte

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Querschnitt

Question 42

Wie wird die Kontinuitätsgleichung für eine kompressible Strömung modifiziert?

Accepted Answer

Die Dichte des Fluids wird als veränderliche Größe berücksichtigt.

Answer

Die Geschwindigkeit des Fluids wird als konstant angenommen.

Answer

Der Querschnitt des Strömungskanals wird als konstant angenommen.

Question 43

Welche Einheit wird typischerweise für den Volumenstrom verwendet?

Accepted Answer

m³/s

Answer

Pa·s

Answer

N/m²

Answer

kg/s

Question 44

Welche der folgenden Annahmen ist NICHT Teil der Kontinuitätsgleichung?

Accepted Answer

Das Fluid ist viskos.

Answer

Das Fluid ist inkompressibel.

Answer

Die Strömung ist stationär.

Question 45

Ein Wasserstrahl tritt aus einem Rohr mit einem Durchmesser von 5 cm mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s aus. Welchen Durchmesser hat der Strahl, wenn er sich auf 5 m/s verlangsamt?

Accepted Answer

7,07 cm

Answer

2,5 cm

Answer

10 cm

Answer

5 cm

Question 46

Welche der folgenden Größen ist für die Anwendung der Kontinuitätsgleichung relevant?

Accepted Answer

Alle genannten

Answer

Querschnitt

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Dichte

Question 47

Welche der folgenden Aussagen zur Kontinuitätsgleichung ist FALSCH?

Accepted Answer

Die Kontinuitätsgleichung gilt nur für inkompressible Strömungen.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung ist eine Konsequenz des Massenerhaltungssatzes.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung besagt, dass die Masse eines Fluids in einem Kontrollvolumen konstant bleibt.

Question 48

Ein Wasserrohr mit einem Durchmesser von 10 cm hat einen Volumenstrom von 0,5 m³/s. Welchen Durchmesser muss ein weiteres Rohr haben, um den gleichen Volumenstrom zu führen, wenn die Geschwindigkeit des Wassers im zweiten Rohr doppelt so hoch ist wie im ersten Rohr?

Accepted Answer

5 cm

Answer

10 cm

Answer

20 cm

Answer

40 cm

Question 49

Ein Flugzeug fliegt mit einer Geschwindigkeit von 200 m/s durch die Luft. Der Querschnitt des Flugzeugrumpfes beträgt 10 m². Welches ist der Massenstrom der Luft durch den Flugzeugrumpf, wenn die Dichte der Luft 1,2 kg/m³ beträgt?

Accepted Answer

2400 kg/s

Answer

6000 kg/s

Answer

4800 kg/s

Answer

1200 kg/s

Question 50

Welche der folgenden Faktoren beeinflusst den Volumenstrom einer inkompressiblen Flüssigkeit in einem Rohr NICHT?

Accepted Answer

Die Temperatur der Flüssigkeit

Answer

Der Druck der Flüssigkeit

Answer

Der Querschnitt des Rohres

Answer

Die Geschwindigkeit der Flüssigkeit

Question 51

Ein Schlauch mit einem Durchmesser von 5 cm wird an einen anderen Schlauch mit einem Durchmesser von 2,5 cm angeschlossen. Wenn die Geschwindigkeit des Wassers im ersten Schlauch 1 m/s beträgt, wie groß ist die Geschwindigkeit im zweiten Schlauch?

Accepted Answer

4 m/s

Answer

0,5 m/s

Answer

2 m/s

Answer

1 m/s

Question 52

Welche der folgenden Gleichungen stellt die Kontinuitätsgleichung für eine inkompressible Strömung dar?

Accepted Answer

A₁v₁ = A₂v₂

Answer

v₁²/2 + g h₁ + p₁/ρ = v₂²/2 + g h₂ + p₂/ρ

Answer

F = m a

Answer

ρ₁A₁v₁ = ρ₂A₂v₂

Question 53

Ein Gas strömt durch ein Rohr mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s. Der Querschnitt des Rohres verengt sich auf die Hälfte. Welches ist die Geschwindigkeit des Gases im verengten Abschnitt, wenn die Dichte des Gases konstant bleibt?

Accepted Answer

20 m/s

Answer

2,5 m/s

Answer

5 m/s

Answer

10 m/s

Question 54

Welches ist der Massenstrom eines Fluids, das durch ein Rohr mit einem Querschnitt von 0,1 m² strömt, wenn die Dichte des Fluids 1000 kg/m³ und die Geschwindigkeit 2 m/s beträgt?

Accepted Answer

200 kg/s

Answer

100 kg/s

Answer

2 kg/s

Answer

10 kg/s

Question 55

Eine Pumpe fördert Wasser mit einem Volumenstrom von 0,2 m³/s in ein Rohr mit einem Durchmesser von 10 cm. Welche Geschwindigkeit hat das Wasser im Rohr?

Accepted Answer

2,55 m/s

Answer

1,27 m/s

Answer

0,64 m/s

Answer

5,10 m/s

Question 56

Ein Flugzeug fliegt mit einer Geschwindigkeit von 800 km/h durch die Luft. Der Querschnitt des Flugzeugrumpfes beträgt 12 m². Welches ist der Volumenstrom der Luft durch den Flugzeugrumpf?

Accepted Answer

266,67 m³/s

Answer

38400 m³/s

Answer

19200 m³/s

Answer

9600 m³/s

Question 57

Welche der folgenden Aussagen trifft auf die Kontinuitätsgleichung für inkompressible Strömungen zu?

Accepted Answer

Die Massenstromdichte ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Der Volumenstrom ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Geschwindigkeit ist entlang einer Stromlinie konstant.

Question 58

Ein Rohr mit einem Durchmesser von 10 cm führt Wasser mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s. Welchen Durchmesser muss ein weiteres Rohr haben, um den gleichen Volumenstrom zu führen, wenn die Geschwindigkeit dort 5 m/s beträgt?

Accepted Answer

4 cm

Answer

2 cm

Answer

8 cm

Question 59

Welche der folgenden Größen beeinflussen den Massenstrom?

Accepted Answer

Dichte, Geschwindigkeit und Querschnittsfläche

Answer

Geschwindigkeit und Querschnittsfläche

Answer

Dichte und Querschnittsfläche

Answer

Dichte und Geschwindigkeit

Question 60

Welche Aussage beschreibt die Kontinuitätsgleichung am besten?

Accepted Answer

Die Kontinuitätsgleichung besagt, dass die Masse in einem geschlossenen System konstant bleibt.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung besagt, dass der Volumenstrom in einem geschlossenen System konstant bleibt.

Answer

Die Kontinuitätsgleichung besagt, dass die Geschwindigkeit in einem geschlossenen System konstant bleibt.

Question 61

Wie lautet die Formel für den Massenstrom?

Accepted Answer

ṁ = ρ * A * v

Answer

ṁ = ρ * v

Answer

ṁ = A * v

Answer

ṁ = ρ * A

Question 62

Ein Gas strömt durch ein Rohr mit einem Querschnitt von 0,1 m². Die Dichte des Gases beträgt 1,2 kg/m³ und die Geschwindigkeit beträgt 10 m/s. Wie groß ist der Massenstrom?

Accepted Answer

1,2 kg/s

Answer

120 kg/s

Answer

12 kg/s

Answer

0,12 kg/s

Question 63

Welche der folgenden Aussagen trifft auf die Kontinuitätsgleichung für kompressible Strömungen zu?

Accepted Answer

Die Massenstromdichte ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Dichte ist entlang einer Stromlinie konstant.

Answer

Die Geschwindigkeit ist entlang einer Stromlinie konstant.

Question 64

Was ist der Unterschied zwischen Massenstrom und Volumenstrom?

Accepted Answer

Der Massenstrom beschreibt die Masse, die pro Zeiteinheit durch einen Querschnitt fließt, während der Volumenstrom das Volumen beschreibt, das pro Zeiteinheit durch einen Querschnitt fließt.

Answer

Der Massenstrom beschreibt das Volumen, das pro Zeiteinheit durch einen Querschnitt fließt, während der Volumenstrom die Masse beschreibt, die pro Zeiteinheit durch einen Querschnitt fließt.