Wärmeübertragung lernen: Quizze und Übungen für Architekturstudenten

Question 1

Welche Eigenschaft der Wärmestrahlung ist korrekt?

Accepted Answer

Wärmestrahlung kann durch ein Vakuum hindurchgehen.

Answer

Wärmestrahlung wird durch Konvektion übertragen.

Answer

Wärmestrahlung ist immer im sichtbaren Lichtspektrum.

Question 2

Welche der folgenden Aussagen zur Wärmeübertragung ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch ein Vakuum ist möglich.

Answer

Wärmeleitung erfolgt durch direkten Kontakt.

Answer

Konvektion erfolgt durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen.

Answer

Strahlung erfolgt durch elektromagnetische Wellen.

Question 3

Welcher Mechanismus ist für die Wärmeübertragung durch direkte Berührung verantwortlich?

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Question 4

In welchem Material erfolgt die Wärmeleitung am besten?

Accepted Answer

Metall

Answer

Holz

Answer

Luft

Question 5

Was ist das physikalische Prinzip hinter Konvektion?

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch die Bewegung von Fluiden

Answer

Wärmeübertragung durch elektromagnetische Wellen

Answer

Wärmeübertragung durch direkte Berührung

Question 6

Was besagt das Gesetz von Stefan-Boltzmann?

Accepted Answer

Die emittierte Strahlungsleistung ist proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur einer Oberfläche.

Answer

Die Wärmekapazität ist proportional zur Masse eines Objekts.

Answer

Der Wärmestrom ist proportional zur Temperaturdifferenz.

Question 7

Welche Oberfläche hat in der Regel das höhere Emissionsvermögen?

Accepted Answer

Rauhe, mattschwarze Oberfläche

Answer

Glatte, polierte Oberfläche

Question 8

Was ist der Zweck eines Kühlkörpers in einem elektronischen Gerät?

Accepted Answer

Wärme von elektronischen Komponenten abzuleiten

Answer

Stromfluss zu erhöhen

Answer

Spannung zu reduzieren

Question 9

Erklären Sie, welche Faktoren die Wärmeleitfähigkeit eines Materials beeinflussen.

Accepted Answer

Kristallinität und Ordnung des Materials

Accepted Answer

Zusammensetzung des Materials

Accepted Answer

Porosität des Materials

Accepted Answer

Struktur des Materials

Question 10

Welcher der folgenden Mechanismen beschreibt die Wärmeübertragung, die durch direkten Kontakt zwischen zwei Objekten stattfindet?

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Question 11

Welche Art der Konvektion beinhaltet die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen aufgrund von Dichteunterschieden?

Accepted Answer

Beide Arten

Answer

Natürliche Konvektion

Answer

Erzwungene Konvektion

Question 12

Welches Gesetz beschreibt die Wärmestrahlung eines idealen schwarzen Körpers?

Accepted Answer

Stefan-Boltzmann-Gesetz

Answer

Wiensches Verschiebungsgesetz

Answer

Kirchhoffsches Gesetz

Question 13

Was ist der Wärmeübergangskoeffizient?

Accepted Answer

Ein Maß für die Wärmeübertragungsrate pro Flächeneinheit

Answer

Ein Maß für die Wärmeleitfähigkeit eines Materials

Answer

Ein Maß für die Temperaturdifferenz zwischen zwei Oberflächen

Question 14

Welche Art von Oberfläche ist ein guter Wärmestrahler?

Accepted Answer

Dunkel und glatt

Answer

Dunkel und rau

Answer

Hell und glatt

Question 15

Welcher Wärmeübertragungsmechanismus tritt zwischen Oberflächen mit unterschiedlichen Temperaturen auf, die nicht in direktem Kontakt stehen?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Wärmeleitung

Answer

Konvektion

Question 16

Was ist die Hauptfunktion eines Wärmetauschers?

Accepted Answer

Wärme zwischen zwei Fluiden zu übertragen

Answer

Wärme in ein Gebäude zu bringen

Answer

Wärme aus einem Gebäude abzuführen

Question 17

Geben Sie die Formel zur Berechnung der Wärmeübertragungsrate durch Konvektion an. Erläutern Sie dabei die Bedeutung jedes enthaltenen Terms.

Accepted Answer

$dot{Q} = hA(T_{surface} - T_{fluid})$

Answer

$dot{Q} = kA(T_{surface} - T_{fluid})$

Answer

$dot{Q} = epsilon Asigma (T_{surface}^4 - T_{surroundings}^4)$

Question 18

Der Mechanismus der Wärmeübertragung durch direkten Kontakt zwischen zwei Objekten wird als:

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Question 19

Die Übertragung von Wärme durch die Bewegung eines Fluids wird als:

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Wärmeleitung

Answer

Strahlung

Question 20

Der Mechanismus, der Wärmeenergie über eine Distanz ohne dazwischenliegendes Medium überträgt, ist:

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Wärmeleitung

Answer

Konvektion

Question 21

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Wärmeleitfähigkeit eines Materials am stärksten?

Accepted Answer

Kristallstruktur

Answer

Dichte

Answer

Temperatur

Question 22

Welche Maßnahme verbessert die Konvektionswärmeübertragung?

Accepted Answer

Erhöhung der Oberfläche

Answer

Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Verwendung eines viskoseren Fluids

Question 23

Das Stefan-Boltzmann-Gesetz besagt, dass:

Accepted Answer

Die Strahlungsintensität ist proportional zur vierten Potenz der Temperatur.

Answer

Die Strahlungsintensität ist umgekehrt proportional zur Entfernung vom emittierenden Objekt.

Answer

Die Strahlungsintensität hängt von der Farbe des emittierenden Objekts ab.

Question 24

Welches der folgenden Materialien weist die höchste Wärmeleitfähigkeit auf?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Luft

Answer

Holz

Question 25

Welche Maßnahme erhöht die Wärmespeicherkapazität eines Gebäudes?

Accepted Answer

Verwendung von Materialien mit hoher spezifischer Wärmekapazität

Answer

Erhöhung des Gebäudevolumens

Answer

Reduzierung der Oberfläche des Gebäudes

Question 26

Welches Material weist den höchsten Wärmeübergangskoeffizienten auf?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Luft

Answer

Styropor

Answer

Holz

Question 27

Welche Wärmeübertragungsart erfolgt durch elektromagnetische Wellen?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Wärmeleitung

Answer

Konvektion

Answer

Diffusion

Question 28

Welche Einheit wird für die Wärmeleitfähigkeit verwendet?

Accepted Answer

W/(m·K)

Answer

J·s·m

Answer

W·s·m

Answer

J/(m·K)

Question 29

Welche Maßnahme kann den Wärmeübergang durch natürliche Konvektion erhöhen?

Accepted Answer

Erhöhung der Oberfläche

Answer

Absenkung der Umgebungstemperatur

Answer

Hinzufügen von Isolierung

Answer

Verringerung der Oberflächentemperatur

Question 30

Welche Art elektromagnetischer Strahlung hat die größte Wellenlänge?

Accepted Answer

Radiowellen

Answer

Infrarotstrahlung

Answer

Ultraviolettstrahlung

Answer

Mikrowellen

Question 31

Welche Gleichung beschreibt das Fouriersche Gesetz der Wärmeleitung?

Accepted Answer

q = -k * (dT/dx)

Answer

σ = ε * T^4

Answer

q = h * A * (T_s - T_a)

Answer

Q = m * c * ΔT

Question 32

Welche Anwendung nutzt den Wärmeübertragungsmechanismus der Strahlung?

Accepted Answer

Sonnenkollektoren

Answer

Klimaanlagen

Answer

Wärmetauscher

Answer

Thermoelemente

Question 33

Wie beeinflusst die Oberflächenrauheit den Wärmeübergang durch Konvektion?

Accepted Answer

Sie erhöht den Wärmeübergang.

Answer

Sie verringert den Wärmeübergang.

Answer

Sie erhöht den Wärmeübergang nur bei hohen Geschwindigkeiten.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf den Wärmeübergang.

Question 34

Welche physikalische Größe quantifiziert die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten?

Accepted Answer

Wärmeleitfähigkeit

Answer

Dichte

Answer

Spezifische Wärmekapazität

Answer

Wärmewiderstand

Question 35

Was unterscheidet freie von erzwungener Konvektion?

Accepted Answer

Bei freier Konvektion sind Dichteunterschiede die treibende Kraft, während bei erzwungener Konvektion externe Kräfte wie Pumpen oder Lüfter die Strömung antreiben.

Answer

Freie Konvektion ist immer laminar, während erzwungene Konvektion turbulent sein kann.

Answer

Freie Konvektion tritt nur in Flüssigkeiten auf, während erzwungene Konvektion nur in Gasen auftritt.

Question 36

Welche Oberfläche emittiert theoretisch die maximale Strahlung?

Accepted Answer

Idealer schwarzer Körper

Answer

Weiß gestrichene Oberfläche

Answer

Oberfläche mit hohem Reflexionsvermögen

Answer

Blanke Metalloberfläche

Question 37

Welche Technologie nutzt das Prinzip der Wärmeleitung als primären Wärmeübertragungsmechanismus?

Accepted Answer

Wärmetauscher

Answer

Solarzelle

Answer

Klimaanlage

Answer

Wärmepumpe

Question 38

Welche Anwendung nutzt das Prinzip der Konvektion zur Wärmeübertragung?

Accepted Answer

Heizkörper

Answer

Transistor

Answer

Glühbirne

Answer

Thermoelement

Question 39

Welche Technologie basiert auf dem Prinzip der Wärmestrahlung?

Accepted Answer

Infrarot-Heizung

Answer

Lautsprecher

Answer

Elektromotor

Answer

Generator

Question 40

Welche Maßnahme kann die Wärmeübertragung in einem Gebäude am effektivsten verbessern?

Accepted Answer

Verwendung von Fenstern mit niedriger Wärmedurchlässigkeit

Answer

Verkleinerung der Fensterfläche

Answer

Verwendung von undichten Türen

Answer

Vernachlässigung der Wartung des Heizsystems

Question 41

Welcher Wärmeübertragungsmechanismus ist hauptsächlich für den Wärmetransport in Festkörpern verantwortlich?

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Question 42

Welche physikalische Größe beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten?

Accepted Answer

Wärmeleitfähigkeit

Answer

Wärmestromdichte

Answer

Wärmedurchgangskoeffizient

Answer

Wärmekapazität

Question 43

Welche Art der Konvektion tritt auf, wenn eine Flüssigkeit durch Temperaturunterschiede innerhalb der Flüssigkeit in Bewegung gesetzt wird?

Accepted Answer

Freie Konvektion

Answer

Erzwungene Konvektion

Answer

Thermosiphon-Konvektion

Answer

Gemischte Konvektion

Question 44

Welche Größen beeinflussen den konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten?

Accepted Answer

Geschwindigkeit, Länge, Temperatur

Answer

Alter, Gewicht, Orientierung

Answer

Farbe, Form, Material

Answer

Druck, Volumen, spezifische Wärmekapazität

Question 45

In welchem Wellenlängenbereich liegt Wärmestrahlung?

Accepted Answer

Infrarotbereich

Answer

Sichtbarer Bereich

Answer

Ultravioletter Bereich

Answer

Röntgenbereich

Question 46

Welche Farbe hat eine Oberfläche, die viel Wärmestrahlung absorbiert?

Accepted Answer

Schwarz

Answer

Weiß

Answer

Grün

Answer

Rot

Question 47

Welche Komponente eines Gebäudes dient häufig als Wärmeisolator?

Accepted Answer

Dämmung

Answer

Türen

Answer

Fenster

Answer

Boden

Question 48

Welche Art der Wärmeübertragung ist bei der Vakuumisolierung am effektivsten?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Dampfkonvektion

Answer

Konvektion

Answer

Leitung

Question 49

Welche Materialgruppe hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Metalle

Answer

Holz

Answer

Glas

Answer

Kunststoffe

Question 50

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt den Mechanismus der Wärmeleitung?

Accepted Answer

Wärme wird durch direkten Kontakt zwischen Molekülen übertragen.

Answer

Wärme wird durch Konvektion übertragen.

Answer

Wärme wird durch Strahlung übertragen.

Question 51

Welches der folgenden Materialien hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit?

Accepted Answer

Styropor

Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Question 52

Was ist das wesentliche Merkmal des Konvektionsmechanismus?

Accepted Answer

Übertragung von Wärme durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen.

Answer

Übertragung von Wärme durch direkten Kontakt.

Answer

Übertragung von Wärme durch elektromagnetische Wellen.

Question 53

In welcher Anwendung wird das Prinzip der Konvektion genutzt?

Accepted Answer

Heizkörper

Answer

LED-Lampe

Answer

Solarzelle

Answer

Wärmepumpe

Question 54

Welche Oberfläche emittiert mehr Wärmestrahlung?

Accepted Answer

Schwarze Oberfläche

Answer

Glänzende Oberfläche

Answer

Weiße Oberfläche

Question 55

Wie kann die Wärmestrahlung in Gebäuden reduziert werden?

Accepted Answer

Verwendung reflektierender Materialien

Answer

Erhöhung der Luftzirkulation

Answer

Verringern der Raumtemperatur

Answer

Erhöhen der Anzahl der Fenster

Question 56

Welcher Begriff beschreibt die Wärmeübertragungsrate pro Flächeneinheit?

Accepted Answer

Wärmeflussdichte

Answer

Wärmestrahlung

Answer

Konvektionskoeffizient

Answer

Wärmeleitfähigkeit

Question 57

Welche Gleichung beschreibt den Wärmefluss durch eine eindimensionale Wand?

Accepted Answer

-kA(dT/dx) = Q

Answer

σA(T^4 - T∞^4)

Answer

Q = hA(Ts - T∞)

Question 58

Welches der folgenden Materialien leitet Wärme am besten?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Luft

Answer

Holz

Answer

Styropor

Question 59

Wie beeinflusst die Oberflächenfläche eines Objekts die Konvektionswärmeübertragung?

Accepted Answer

Je größer die Oberfläche, desto größer der Wärmeaustausch durch Konvektion.

Answer

Je größer die Oberfläche, desto geringer der Wärmeaustausch durch Konvektion.

Answer

Die Oberflächenfläche hat keinen Einfluss auf die Konvektion.

Question 60

Welche Art der Wärmeübertragung ist hauptsächlich für die Erwärmung der Erde durch die Sonne verantwortlich?

Accepted Answer

Strahlung

Answer

Konvektion

Answer

Wärmeleitung

Answer

Alle drei Arten spielen eine Rolle.

Question 61

Welches der folgenden Materialien eignet sich am besten für die Wärmedämmung in einem Gebäude?

Accepted Answer

Mineralwolle

Answer

Glas

Answer

Beton

Answer

Stahl

Question 62

Welche Faktoren beeinflussen den Wärmeübergangskoeffizienten?

Accepted Answer

Material des Wärmeüberträgers, Temperaturdifferenz, Strömungsgeschwindigkeit

Answer

Nur die Temperaturdifferenz.

Answer

Nur das Material des Wärmeüberträgers.

Question 63

Welcher Mechanismus der Wärmeübertragung ist bei einem Heizkörper vorherrschend?

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Strahlung

Answer

Wärmeleitung

Question 64

Welche Maßnahme kann die Wärmeübertragung durch Konvektion in einem Raum reduzieren?

Accepted Answer

Installation einer Wärmedämmung an den Außenwänden

Answer

Verwendung dunkler Farben für die Wände

Answer

Installation eines großen Fensters zur Sonnenseite