Definitionen und Begriffe in der Thermodynamik: Grundlagen für Maschinenbau-Studierende

Question 1

Welche Aussage beschreibt den Unterschied zwischen intensiven und extensiven Zustandsgrößen korrekt?

Accepted Answer

Intensive Größen sind unabhängig von der Stoffmenge, extensive Größen nicht.

Answer

Intensive Größen hängen von der Stoffmenge ab, extensive Größen nicht.

Answer

Extensive Größen können negativ sein, intensive Größen nicht.

Answer

Intensive Größen sind skalare Größen, extensive Größen sind vektorielle Größen.

Question 2

Welche Aussage beschreibt eine isobare Zustandsänderung?

Accepted Answer

Der Druck bleibt konstant.

Answer

Das Volumen ändert sich.

Answer

Die Temperatur ändert sich.

Question 3

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik? Nennen Sie ein praktisches Beispiel für seine Anwendung.

Accepted Answer

Die Energie eines geschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Er beschreibt die Richtung des Wärmeflusses.

Answer

Er gilt nur für ideale Gase.

Answer

Alle thermodynamischen Prozesse sind reversibel.

Question 4

Welche Bedeutung haben Zustandsgrößen für die Beschreibung thermodynamischer Systeme und Prozesse?

Accepted Answer

Sie bestimmen eindeutig den Zustand eines Systems.

Answer

Sie beschreiben den Energiefluss im System.

Answer

Sie existieren nur in geschlossenen Systemen.

Answer

Sie ändern sich während eines Prozesses nicht.

Question 5

Was versteht man in der Thermodynamik unter einem Prozess? Nennen Sie die verschiedenen Arten von Prozessen, die in einem thermodynamischen System auftreten können.

Accepted Answer

Ein Prozess ist eine Zustandsänderung eines thermodynamischen Systems, die durch bestimmte Pfadfunktionen beschrieben wird.

Answer

Ein Prozess ist eine beliebige Veränderung eines thermodynamischen Systems.

Answer

Ein Prozess ist eine Änderung des Drucks eines Systems.

Question 6

Welche der folgenden Aussagen beschreibt ein geschlossenes System korrekt?

Accepted Answer

Kann weder Masse noch Energie austauschen.

Answer

Kann Masse, jedoch keine Energie austauschen.

Answer

Kann Energie, jedoch keine Masse austauschen.

Answer

Kann sowohl Masse als auch Energie austauschen.

Question 7

Welche Zustandsgröße beschreibt die Fähigkeit eines Systems, Arbeit zu leisten?

Accepted Answer

Innere Energie

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Entropie

Question 8

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Energiemenge eines geschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Temperatur eines geschlossenen Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Geschwindigkeit eines geschlossenen Systems nimmt immer zu.

Question 9

Welche der folgenden Einheiten wird für die spezifische Wärmekapazität verwendet?

Accepted Answer

Joule pro Kilogramm Kelvin

Answer

Watt pro Kilogramm Kelvin

Answer

Joule pro Kilogramm

Answer

Watt pro Kilogramm

Question 10

Welche der folgenden Größen ist keine Zustandsgröße eines thermodynamischen Systems?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Question 11

Welches der Gesetze der Thermodynamik besagt, dass die Entropie eines abgeschlossenen Systems niemals abnehmen kann?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Erster Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Question 12

Welche der folgenden Einheiten ist die korrekte Einheit für die spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/(kg K)

Answer

J/kg

Answer

K/J

Answer

kg/J

Question 13

Was versteht man unter einem adiabaten Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess, bei dem kein Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet

Answer

Ein Prozess, bei dem der Druck konstant bleibt

Answer

Ein Prozess, bei dem das Volumen konstant bleibt

Answer

Ein Prozess, bei dem die Temperatur konstant bleibt

Question 14

Welcher der folgenden Prozesse ist reversibel?

Accepted Answer

Kompression eines Gases in einem Zylinder

Answer

Zerbrechen einer Glasscheibe

Answer

Erhitzen von Wasser in einem Kessel

Answer

Abkühlen von Kaffee in einer Tasse

Question 15

Welcher der Hauptsätze der Thermodynamik besagt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet werden kann?

Accepted Answer

Erster Hauptsatz

Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Question 16

Was beschreibt die Wärmekapazität eines Stoffes?

Accepted Answer

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

Answer

Den Temperaturanstieg des Stoffes bei Zufuhr von 1 Joule Wärme

Answer

Das Verhältnis von Wärmemenge zu Temperaturänderung

Answer

Die Fähigkeit des Stoffes, Wärme zu speichern

Question 17

Welcher der folgenden Prozesse ist isobar?

Accepted Answer

Abkühlen eines Gases bei konstantem Druck

Answer

Erhitzen eines Gases in einem verschlossenen Behälter

Answer

Erweitern eines Gases gegen eine konstante äußere Kraft

Answer

Komprimieren eines Gases bei konstantem Volumen

Question 18

Die SI-Einheit für Arbeit ist:

Accepted Answer

Joule

Answer

Newtonmeter

Answer

Watt

Answer

Pfund-Fuß

Question 19

Welche Aussage über einen adiabatischen Prozess ist korrekt?

Accepted Answer

Es gibt keinen Wärmeaustausch mit der Umgebung.

Answer

Die Entropie des Systems nimmt zu.

Answer

Die innere Energie des Systems bleibt konstant.

Answer

Der Druck des Systems bleibt konstant.

Question 20

Was versteht man unter 'thermodynamischem Gleichgewicht'?

Accepted Answer

Ein Zustand, in dem sich alle Zustandsgrößen eines Systems nicht mehr ändern

Answer

Ein Zustand, in dem alle Temperaturen im System gleich sind

Answer

Ein Zustand, in dem das System keine äußeren Kräfte erfährt

Answer

Ein Zustand, in dem das System keine chemischen Reaktionen durchläuft

Question 21

Was versteht man unter einem offenen System in der Thermodynamik?

Accepted Answer

Ein System, das sowohl Masse als auch Energie mit seiner Umwelt austauschen kann.

Answer

Ein System, das keine Wechselwirkungen mit seiner Umwelt hat.

Answer

Ein System, das nur Masse, aber keine Energie mit seiner Umwelt austauschen kann.

Answer

Ein System, das nur Energie, aber keine Masse mit seiner Umwelt austauschen kann.

Question 22

Welche der folgenden Größen ist KEINE Zustandsgröße in der Thermodynamik?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Druck

Question 23

Wie lautet der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Summe der Energien eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt stets zu.

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems ist proportional zu seinem Volumen.

Answer

Die spezifische Wärme eines Stoffes ist abhängig von seiner Temperatur.

Question 24

Welcher thermodynamische Prozess zeichnet sich durch ein konstantes Volumen aus?

Accepted Answer

Isochor

Answer

Isobar

Answer

Isotherm

Answer

Adiabatisch

Question 25

Welche Gleichung beschreibt den idealen Gaszustand?

Accepted Answer

pV = nRT

Answer

pV^2 = nRT^2

Answer

p^2V = nRT^3

Answer

V^2p = nRT^4

Question 26

Was ist die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung und Zufälligkeit des Systems.

Answer

Ein Maß für die Energie des Systems.

Answer

Ein Maß für die Masse des Systems.

Answer

Ein Maß für das Volumen des Systems.

Question 27

Was beschreibt die Carnot-Effizienz?

Accepted Answer

Die maximale theoretisch mögliche Effizienz einer Wärmekraftmaschine.

Answer

Die minimale Effizienz einer Wärmekraftmaschine.

Answer

Die Effizienz eines perfekten Gaskompressors.

Answer

Die Effizienz eines perfekten Kühlschranks.

Question 28

Ein ideales Gas durchläuft einen isobaren Prozess. Welcher der folgenden Aussagen über die **Enthalpieänderung** ist korrekt?

Accepted Answer

ΔH = 0

Answer

ΔH > 0

Answer

ΔH < 0

Answer

ΔH kann nicht bestimmt werden

Question 29

Welcher thermodynamische Prozess ist durch folgende Bedingungen gekennzeichnet: ΔS = 0, ΔH = 0?

Accepted Answer

Isotherm

Answer

Isochor

Answer

Adiabatisch

Answer

Isobar

Question 30

Ein Wärmekraftwerk wandelt die chemische Energie von Brennstoffen in elektrische Energie um. Welcher thermodynamische Kreisprozess ist die Grundlage für den Betrieb eines solchen Wärmekraftwerks?

Accepted Answer

Rankine-Kreisprozess

Answer

Carnot-Kreisprozess

Answer

Otto-Kreisprozess

Answer

Diesel-Kreisprozess

Question 31

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der **absoluten Temperatur** verwendet?

Accepted Answer

Kelvin

Answer

Celsius

Answer

Fahrenheit

Answer

Rankine

Question 32

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Umgebung eines thermodynamischen Systems am besten?

Accepted Answer

Alle externen Faktoren, die das System beeinflussen können

Answer

Der Teil des Systems, der nicht direkt mit der Umgebung interagiert

Answer

Die Summe aller Zustandsgrößen des Systems

Answer

Die Energie, die das System von der Umgebung aufnimmt

Question 33

Welche der folgenden Zustandsgrößen ist nicht extensiv?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Innere Energie

Question 34

Welcher thermodynamischer Prozess zeichnet sich durch eine konstante Temperatur aus?

Accepted Answer

Isotherm

Answer

Adiabat

Answer

Isochor

Answer

Isobar

Question 35

Welche Aussage beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

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

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Richtung eines Prozesses wird durch die Änderung der Gibbs-Energie bestimmt.

Answer

Die spezifische Wärmekapazität eines idealen Gases ist temperaturabhängig.

Question 36

Welche der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die thermodynamische Stabilität eines Systems?

Accepted Answer

Gravitationsfeld

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Konzentration

Question 37

Was ist der Hauptzweck eines Joule-Thomson-Experiments?

Accepted Answer

Die Berechnung der Enthalpiedifferenz zwischen zwei Zuständen

Answer

Die Bestimmung der thermischen Ausdehnungsrate eines Gases

Answer

Die Messung der spezifischen Wärmekapazität einer Flüssigkeit

Answer

Die Untersuchung des Verhaltens eines Gases unter isobaren Bedingungen

Question 38

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Spezifische Wärmekapazität

Question 39

Was ist ein isobares Verfahren?

Accepted Answer

Ein Verfahren mit konstantem Druck

Answer

Ein Verfahren mit konstantem Volumen

Answer

Ein Verfahren mit konstanter Temperatur

Answer

Ein Verfahren mit konstanter Entropie

Question 40

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

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

Answer

Die Entropie eines geschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Wärme fließt immer von einem heißen Körper zu einem kalten Körper.

Question 41

Was ist Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Ein Maß für den Druck eines Systems

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems

Question 42

Was ist der Carnot-Kreisprozess?

Accepted Answer

Ein idealisierter thermodynamischer Kreisprozess, der die maximal mögliche Effizienz einer Wärmekraftmaschine beschreibt.

Answer

Ein Prozess, der die Entropie eines Systems erhöht.

Question 43

Welcher der folgenden Prozesse beschreibt eine Energiefreisetzung an die Umgebung in Form von Wärme?

Accepted Answer

Exothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Endothermer Prozess

Question 44

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt einen Zustand, in dem ein System keine Arbeit verrichten kann?

Accepted Answer

Gleichgewichtszustand

Answer

Transienter Zustand

Answer

Austauschzustand

Answer

Instabiler Zustand

Question 45

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der absoluten Temperatur verwendet?

Accepted Answer

Kelvin

Answer

Pascal

Answer

Joule

Answer

Watt

Question 46

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt einen Prozess, in dem sich die Temperatur eines Systems ändert?

Accepted Answer

Thermischer Prozess

Answer

Elektrischer Prozess

Answer

Mechanischer Prozess

Answer

Chemischer Prozess

Question 47

Welche der folgenden Energieformen hängt von der Position oder Bewegung eines Systems ab?

Accepted Answer

Potentielle und kinetische Energie

Answer

Freie Energie

Answer

Enthalpie

Answer

Innere Energie

Question 48

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Zustandsgröße, die unabhängig von der Menge des Systems ist?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Masse

Answer

Volumen

Answer

Druck

Question 49

Welcher thermodynamische Prozess ist durch eine Zunahme sowohl der inneren Energie als auch des Volumens eines Systems gekennzeichnet?

Accepted Answer

Isobare Expansion

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Question 50

Was ist die Einheit der spezifischen Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/(kg·K)

Answer

W/(m²·K)

Answer

kcal/(kg·C)

Answer

J/(m³·K)

Question 51

Welcher der folgenden Faktoren hat den größten Einfluss auf die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes?

Accepted Answer

Molekulare Struktur

Answer

Volumen

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 52

Welche Aussage beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, sondern nur umgewandelt

Answer

Die Wärmekapazität ist eine konstante Größe

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt mit der Zeit zu

Question 53

Welche der folgenden Aussagen über adiabatische Prozesse ist korrekt?

Accepted Answer

Es findet kein Wärmeaustausch mit der Umgebung statt

Answer

Die Temperatur des Systems bleibt konstant

Answer

Das Volumen des Systems bleibt konstant

Question 54

Welche Gleichung beschreibt die ideale Gasgleichung?

Accepted Answer

pV = nRT

Answer

V/n = RT/p

Answer

n/p = V/RT

Answer

p/T = n/V

Question 55

Welche der folgenden Größen ist ein Maß für die Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Gibbssche freie Energie

Answer

Exergie

Answer

Enthalpie

Question 56

Welcher der folgenden Prozesse ist irreversibel?

Accepted Answer

Adiabatische Expansion eines Gases

Answer

Isochorische Abkühlung eines Gases

Answer

Isobare Erwärmung eines Gases

Answer

Isotherme Kompression eines Gases

Question 57

Was versteht man unter einem offenen thermodynamischen System?

Accepted Answer

Ein System, das sowohl Masse als auch Energie mit seiner Umgebung austauschen kann

Answer

Ein System, das nur Masse mit seiner Umgebung austauschen kann

Answer

Ein System, das weder Masse noch Energie mit seiner Umgebung austauschen kann

Answer

Ein System, das nur Energie mit seiner Umgebung austauschen kann

Question 58

Welcher Prozess findet bei konstanter Temperatur statt?

Accepted Answer

Isothermer Prozess

Answer

Polytroper Prozess

Answer

Isobarer Prozess

Answer

Adiabater Prozess

Question 59

Was ist Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder die Verteilung von Wärmeenergie in einem System

Answer

Ein Maß für die Masse eines Systems

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems

Question 60

Welches System hat die geringste Entropie?

Accepted Answer

Ein Kristall bei absoluter Null

Answer

Ein Gas bei hoher Temperatur

Answer

Eine Flüssigkeit bei Siedetemperatur

Answer

Ein Feststoff bei Raumtemperatur

Question 61

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem idealen und einem realen Gas?

Accepted Answer

Ideale Gase haben keine intermolekularen Kräfte, reale Gase dagegen schon

Answer

Ideale Gase sind kompressibel, reale Gase dagegen nicht

Answer

Ideale Gase können kondensieren, reale Gase dagegen nicht

Answer

Ideale Gase haben eine konstante spezifische Wärmekapazität, reale Gase dagegen nicht

Question 62

Welches Gerät wandelt Wärme in mechanische Arbeit um?

Accepted Answer

Wärmekraftmaschine

Answer

Thermometer

Answer

Psychrometer

Answer

Kalorimeter

Question 63

Welche Anwendung zeigt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Unmöglichkeit eines Perpetuum Mobile

Answer

Die Wärmeausdehnung von Materialien

Answer

Die Schmelze eines Feststoffes bei hohen Temperaturen

Answer

Die Kondensation von Wasser bei niedrigen Temperaturen

Question 64

Welche der folgenden Einheiten ist die fundamentale Einheit der Temperatur in der Thermodynamik?

Accepted Answer

Kelvin

Answer

Reaumur

Answer

Grad Fahrenheit

Answer

Grad Celsius