Der zweite Hauptsatz: Entropie und Richtung von Prozessen

Question 1

Welche der folgenden Aussagen beschreibt treffend die Entropie?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die Unordnung in einem System.

Answer

Sie ist ein Maß für die Energie in einem System.

Answer

Sie ist ein Maß für die Wärme in einem System.

Answer

Sie ist ein Maß für die Masse in einem System.

Question 2

Was ist die thermodynamische Temperatur?

Accepted Answer

Ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen in einem System

Answer

Ein Maß für die Entropie eines Systems

Answer

Ein Maß für die Wärme eines Systems

Answer

Ein Maß für das Volumen eines Systems

Question 3

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt stets zu.

Answer

Die Energie des Universums bleibt konstant.

Answer

Wärme fließt immer vom heißen zum kalten Körper.

Answer

Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine ist immer 100 %.

Question 4

Was ist der Carnot-Wirkungsgrad?

Accepted Answer

Der theoretisch maximal mögliche Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine

Answer

Der Wirkungsgrad einer idealen Wärmekraftmaschine

Answer

Der Wirkungsgrad einer realen Wärmekraftmaschine

Answer

Der Wirkungsgrad einer reversiblen Wärmekraftmaschine

Question 5

Was ist die Entropieproduktion?

Accepted Answer

Die Zunahme der Entropie in einem System aufgrund irreversibler Prozesse

Answer

Die Abnahme der Entropie in einem System

Answer

Die konstante Entropie in einem System

Answer

Die negative Entropie in einem System

Question 6

Was besagt das Prinzip der maximalen Entropie?

Accepted Answer

Der Gleichgewichtszustand eines abgeschlossenen Systems ist der Zustand mit maximaler Entropie.

Answer

Der Anfangszustand eines Systems ist der Zustand mit maximaler Entropie.

Answer

Der Zustand mit maximaler Entropie ist immer ein stabiler Zustand.

Answer

Der Zustand mit maximaler Entropie ist immer ein reversibler Zustand.

Question 7

Welches der folgenden ist ein korrekter Ausdruck für die Entropieänderung ΔS?

Accepted Answer

Q / T

Answer

T / Q

Answer

Q × T

Answer

T × Q

Question 8

In welche Richtung verläuft ein spontaner Prozess?

Accepted Answer

Von niedriger Entropie zu hoher Entropie

Answer

Von hoher Entropie zu niedriger Entropie

Answer

Von hoher Temperatur zu niedriger Temperatur

Answer

Von niedriger Temperatur zu hoher Temperatur

Question 9

Welches der folgenden Systeme hat im Allgemeinen die höchste Entropie?

Accepted Answer

Ein Gas

Answer

Ein Kristall

Answer

Eine Flüssigkeit

Answer

Ein Festkörper

Question 10

Welcher der folgenden Prozesse ist irreversibel?

Accepted Answer

Die Wärmeübertragung von einem heißen auf einen kalten Körper

Answer

Die Expansion eines Gases

Answer

Die Kompression eines Gases

Answer

Die elektrische Aufladung eines Kondensators

Question 11

Was beschreibt der thermodynamische Pfeil der Zeit?

Accepted Answer

Die Richtung der Entropiezunahme

Answer

Die Richtung der Temperaturzunahme

Answer

Die Richtung der Druckzunahme

Answer

Die Richtung des Volumenanstiegs

Question 12

Welches der folgenden ist ein Beispiel für einen isentropen Prozess?

Accepted Answer

Die adiabatische Expansion eines Gases

Answer

Die isotherme Kompression eines Gases

Answer

Die isobare Erwärmung eines Gases

Answer

Die isochore Abkühlung eines Gases

Question 13

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Entropie und Information?

Accepted Answer

Entropie ist ein Maß für die Unordnung, Information ist ein Maß für die Ordnung

Answer

Information ist ein Maß für die Unordnung, Entropie ist ein Maß für die Ordnung

Answer

Entropie und Information sind identische Konzepte

Answer

Entropie und Information stehen in keinem Zusammenhang

Question 14

Welches der folgenden ist ein Beispiel für ein System im thermodynamischen Gleichgewicht?

Accepted Answer

Ein geschlossenes System mit konstanter Temperatur und konstantem Druck

Answer

Ein offenes System mit konstantem Druck und konstantem Volumen

Answer

Ein System mit einer chemischen Reaktion

Answer

Ein System mit einer elektrischen Ladung

Question 15

Was besagt die Clausius-Ungleichung?

Accepted Answer

ΔS ≥ 0

Answer

ΔS ≤ 0

Answer

ΔS = 0

Answer

ΔS ≠ 0

Question 16

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt:

Accepted Answer

Die Summe der Entropie aller Systeme in einem abgeschlossenen System nimmt zu.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines Systems kann nie Null werden.

Answer

Die Temperatur eines Systems kann nie unter den absoluten Nullpunkt sinken.

Question 17

Welches der folgenden Systeme hat die höchste Entropie?

Accepted Answer

Ein Gas

Answer

Ein kristalliner Feststoff

Answer

Ein amorphes Feststoff

Answer

Eine Flüssigkeit

Question 18

Welche Bedingung ist für einen reversiblen Prozess erforderlich?

Accepted Answer

Es wirken keine Reibungs- oder anderen dissipativen Kräfte.

Answer

Das System befindet sich im Gleichgewicht.

Answer

Die Temperatur des Systems ist konstant.

Answer

Der Prozess ist adiabatisch.

Question 19

Wie berechnet man die Entropieänderung eines Systems, das von Zustand A nach Zustand B übergeht?

Accepted Answer

Entropie in Zustand B minus Entropie in Zustand A

Answer

Entropie in Zustand A minus Entropie in Zustand B

Answer

Mittelwert der Entropie in Zustand A und Zustand B

Answer

Summe der Entropie in Zustand A und Zustand B

Question 20

Welche Aussage über den zweiten Hauptsatz ist falsch?

Accepted Answer

Er gilt auch für Quantenprozesse.

Answer

Er beschreibt die Richtung von Prozessen.

Answer

Er impliziert eine stetige Zunahme der Entropie im Universum.

Answer

Er ist ein statistisches Gesetz.

Question 21

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik am besten?

Accepted Answer

In einem abgeschlossenen System nimmt die Entropie mit der Zeit zu.

Answer

In einem isolierten System bleibt die Energie erhalten.

Answer

Wärme fließt immer vom kälteren zum wärmeren Körper.

Answer

Entropie kann durch Arbeit erhöht werden.

Question 22

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die:

Accepted Answer

Entropie eines abgeschlossenen Systems zunimmt oder konstant bleibt.

Answer

Wärme nicht von einem kälteren zu einem wärmeren Körper fließen kann.

Answer

innere Energie eines Systems mit der Zeit abnimmt.

Answer

Entropie der Umgebung bei irreversiblen Prozessen zunimmt.

Question 23

Welcher Prozess ist mit einer Entropiezunahme verbunden?

Accepted Answer

Adiabatische Expansion eines Gases

Answer

Isotherme Kompression eines Gases

Answer

Reversible Wärmeübertragung

Answer

Adiabatische Kompression eines Gases

Question 24

Welche Implikation hat der zweite Hauptsatz für die Informationsverarbeitung?

Accepted Answer

Die Verarbeitung von Information ist immer mit einer Entropiezunahme verbunden.

Answer

Die Löschung von Information ist unmöglich.

Answer

Die Speicherung von Information erfordert keine Energie.

Answer

Die Übertragung von Information ist immer verlustfrei.

Question 25

Was beschreibt die Boltzmann-Entropiegleichung?

Accepted Answer

Die Entropie eines Systems als Funktion der Anzahl möglicher Zustände

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems als Funktion der Temperatur

Answer

Den Wirkungsgrad einer Wärmemaschine als Funktion der Temperaturen

Answer

Die freie Energie eines Systems als Funktion von Druck und Volumen

Question 26

Was ist das Ziel des Exergiekonzepts?

Accepted Answer

Bestimmung des maximal nutzbaren Teils einer Energiemenge

Answer

Berechnung der Entropie eines Systems

Answer

Konstruktion reversibler Prozesse

Answer

Vorhersage der Richtung irreversibler Prozesse

Question 27

Die Entropieänderung eines abgeschlossenen Systems ist?

Accepted Answer

konstant

Answer

nimmt ab

Answer

nimmt zu

Answer

unbestimmt

Question 28

Wie trägt das Konzept der Entropie zur Informatik bei?

Accepted Answer

Es hilft, Grenzen der Informationsverarbeitung zu verstehen.

Answer

Es optimiert Algorithmen.

Answer

Es treibt die Entwicklung neuer Hardware voran.

Answer

Es hat keine Relevanz für die Informatik.

Question 29

Welche Größe ist keine extensive Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Entropie

Answer

Druck

Question 30

Was beschreibt die Wärmekapazität eines Systems?

Accepted Answer

Erforderliche Wärmemenge, um die Temperatur um 1 K zu erhöhen.

Answer

Temperaturänderung durch eine bestimmte Wärmemenge.

Answer

Höchstmögliche Temperatur des Systems.

Answer

Wärmemenge, die das System beim Erwärmen aufnimmt.

Question 31

Was zeichnet Carnot-Maschinen aus?

Accepted Answer

Höchste Effizienz unter Wärmekraftmaschinen.

Answer

Betrieb mit jeder Wärmequelle.

Answer

Irreversibilität.

Answer

Wirkungsgrad von 100 %.

Question 32

In welche Richtung fließt Wärme?

Accepted Answer

Von wärmeren zu kälteren Körpern

Answer

Von kälteren zu wärmeren Körpern

Answer

Von wärmeren zu kälteren Körpern mit externer Krafteinwirkung.

Answer

Wärmefluss von kälteren zu wärmeren Körpern ist unmöglich.

Question 33

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Entropie und Unordnung?

Accepted Answer

Entropie misst die Unordnung in einem System.

Answer

Entropie misst die Ordnung in einem System.

Answer

Entropie ist unabhängig von Ordnung oder Unordnung.

Answer

Entropie kann sowohl Ordnung als auch Unordnung messen.

Question 34

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik am besten?

Accepted Answer

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

Answer

Die freie Energie eines Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Enthalpie eines abgeschlossenen Systems nimmt mit der Zeit ab oder bleibt konstant.

Question 35

In welchem Zusammenhang steht die Entropie mit der Unordnung eines Systems?

Accepted Answer

Die Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Die Entropie hat keine Verbindung zur Unordnung.

Answer

Die Entropie ist das Gegenteil der Unordnung.

Question 36

Welcher der folgenden Prozesse ist irreversibel?

Accepted Answer

Reibung

Answer

Isochorer Erwärmung

Answer

Expansion eines idealen Gases

Answer

Adiabatische Kompression

Question 37

Wie kann die Entropieproduktion in einem System verringert werden?

Accepted Answer

Durch die Durchführung reversibler Prozesse

Answer

Durch Isolierung des Systems

Answer

Durch Erhöhung der Systemtemperatur

Answer

Durch Energiezufuhr in das System

Question 38

Laut dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik nimmt die Entropie eines isolierten Systems immer zu. Warum?

Accepted Answer

Die Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems, und geschlossene Systeme neigen dazu, mit der Zeit ungeordneter zu werden.

Answer

Die Entropie ist ein Maß für das Volumen eines Systems, und geschlossene Systeme neigen dazu, sich auszudehnen.

Answer

Die Entropie ist ein Maß für die Temperatur eines Systems, und geschlossene Systeme neigen dazu, wärmer zu werden.

Answer

Die Entropie ist ein Maß für die Energie eines Systems, und geschlossene Systeme neigen dazu, mehr Energie zu speichern.

Question 39

Welches der folgenden Systeme ist ein offenes System in Bezug auf die Entropie?

Accepted Answer

Ein Topf mit kochendem Wasser

Answer

Eine geschlossene Flasche mit Gas

Answer

Ein isoliertes Glas mit Wasser

Answer

Eine Batterie

Question 40

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik kann verwendet werden, um die Richtung von welchen Prozessen vorherzusagen?

Accepted Answer

Spontanen Prozessen

Answer

Umkehrbaren Prozessen

Answer

Biologischen Prozessen

Answer

Chemischen Reaktionen

Question 41

Welche der folgenden Aussagen über den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist falsch?

Accepted Answer

Der zweite Hauptsatz gilt nur für reversible Prozesse.

Answer

Der zweite Hauptsatz kann verletzt werden, wenn ein System nicht im Gleichgewicht ist.

Answer

Der zweite Hauptsatz ist ein statistisches Gesetz.

Answer

Der zweite Hauptsatz besagt, dass die Entropie des Universums immer zunimmt.

Question 42

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik am treffendsten?

Accepted Answer

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

Answer

Die Temperatur eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems nimmt ab.

Question 43

Was ist eine prägnante Definition für Entropie?

Accepted Answer

Ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit in einem System.

Answer

Ein Maß für die Masse eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Temperatur eines Systems.

Answer

Ein Maß für die Energie eines Systems.

Question 44

Welcher Prozess führt typischerweise zu einer Zunahme der Entropie?

Accepted Answer

Diffusion

Answer

Kompression

Answer

Kondensation

Answer

Sublimation

Question 45

Wie wirkt sich die Entropie auf Computer aus?

Accepted Answer

Sie begrenzt die Effizienz von Informationsverarbeitungsprozessen.

Answer

Sie verbessert die Speicherkapazität.

Answer

Sie erhöht die Verarbeitungsgeschwindigkeit.

Question 46

Welche der folgenden Aussagen beschreibt einen irreversiblen Prozess?

Accepted Answer

Ein Glas, das zerbricht.

Answer

Ein Ball, der springt.

Answer

Ein Buch, das geöffnet wird.

Answer

Ein Auto, das fährt.

Question 47

Was ist die Konsequenz der zunehmenden Entropie in einem abgeschlossenen System?

Accepted Answer

Der Wärmetod des Universums.

Answer

Der Urknall.

Answer

Die Fotosynthese.

Answer

Die Evolution.

Question 48

Welcher Satz ist eine alternative Formulierung des zweiten Hauptsatzes?

Accepted Answer

Clausiusscher Satz.

Answer

Dritter Hauptsatz.

Answer

Nullter Hauptsatz.

Answer

Erster Hauptsatz.

Question 49

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

Accepted Answer

Entropie

Answer

Freie Energie

Answer

Innere Energie

Answer

Temperatur

Question 50

Welche Aussage über die Entropie maximierenden Prinzipien ist richtig?

Accepted Answer

Sie beschreiben die Tendenz von Systemen, Zustände mit maximaler Entropie einzunehmen

Answer

Sie gelten nur für abgeschlossene Systeme

Answer

Sie können verwendet werden, um das Verhalten von reversiblen Systemen vorherzusagen

Answer

Sie sind nur für isotherme Prozesse gültig

Question 51

Welche Aussage über die Entropie eines isolierten Systems ist korrekt?

Accepted Answer

Sie nimmt mit der Zeit zu oder bleibt konstant

Answer

Sie kann negative Werte annehmen

Answer

Sie ist immer positiv

Answer

Sie nimmt mit der Zeit ab

Question 52

Welcher der folgenden Prozesse ist mit dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik vereinbar?

Accepted Answer

Ein warmer Gegenstand kühlt in einem kalten Raum ab.

Answer

Ein Perpetuum Mobile erster Art erzeugt Arbeit ohne Energiezufuhr.

Answer

Wärme fließt spontan von einem kalten zu einem warmen Körper.

Question 53

Welche Einheit wird in der SI für die Entropie verwendet?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin (J/K)

Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Answer

Watt (W)

Question 54

Welche Aussage beschreibt die Entropie eines abgeschlossenen Systems?

Accepted Answer

Die Entropie kann nur zunehmen oder konstant bleiben.

Answer

Die Entropie ist immer gleich null.

Answer

Die Entropie kann abnehmen.

Question 55

Welchen Einfluss hat die Entropie auf die Datenverarbeitung?

Accepted Answer

Sie begrenzt die Energie, die mindestens benötigt wird, um Daten zu löschen.

Answer

Sie beschleunigt die Datenverarbeitung.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Datenverarbeitung.

Question 56

Wie lautet die Formel für die Gibbs-Energie (G)?

Accepted Answer

G = H - TS

Answer

G = U + PV

Answer

G = H + TS

Answer

G = U - TS

Question 57

Welche Aussage trifft auf einen reversiblen Prozess zu?

Accepted Answer

Die Entropieänderung des Systems ist gleich null.

Answer

Die Entropieänderung des Systems ist negativ.

Answer

Die Entropieänderung des Systems ist positiv.

Question 58

Welche Aussage ist KEINE Implikation des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Energie im Universum bleibt konstant.

Answer

Wärme kann nicht spontan von einem kalten zu einem warmen Objekt fließen.

Answer

Es gibt keine Prozesse mit 100% Wirkungsgrad.