Wärmelehre lernen: Quizfragen und Übungen für die Einführungsphase

Question 1

Welche Aussage über Wärmeleitung ist richtig?

Accepted Answer

Der Wärmefluss ist proportional zur Temperaturdifferenz zwischen den Enden des Leiters.

Answer

Wärmeleitung findet nur in Festkörpern statt.

Answer

Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials hängt nicht von seiner Temperatur ab.

Question 2

Welche Größe ist eine intensive Größe, die unabhängig von der Menge der Substanz einen bestimmten Zustand beschreibt?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Masse

Answer

Energie

Question 3

Welche ist die korrekte SI-Einheit der spezifischen Wärmekapazität?

Accepted Answer

J/(kg*K)

Answer

cal/(g*°C)

Answer

m^3/K

Answer

W/K

Question 4

Welcher Stoff besitzt die größte spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Aluminium

Answer

Holz

Answer

Luft

Question 5

Mit welcher Formel wird die Wärmemenge Q berechnet?

Accepted Answer

Q = m * c * ΔT

Answer

Q = V * p * ΔT

Answer

Q = m * v^2

Answer

Q = F * s

Question 6

Was bezeichnet man als Wärmeleitung?

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch direkten Kontakt

Answer

Wärmeübertragung durch Flüssigkeiten

Answer

Wärmeübertragung durch Gase

Answer

Wärmeübertragung durch Strahlung

Question 7

Welcher Stoff ist ein guter Wärmeleiter?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Holz

Answer

Luft

Answer

Styropor

Question 8

Welche Maßnahme kann die Wärmeleitung eines Gebäudes verbessern?

Accepted Answer

Verwendung von Isoliermaterialien

Answer

Erhöhung der Fensterfläche

Answer

Verwendung von dünneren Wänden

Answer

Erhöhen der Raumtemperatur

Question 9

Welcher Prozess ist hauptsächlich für die Wärmeübertragung in Flüssigkeiten verantwortlich?

Accepted Answer

Konvektion

Answer

Diffusion

Answer

Strahlung

Answer

Leitfähigkeit

Question 10

Wie lässt sich die Wärmekapazität eines Körpers erhöhen?

Accepted Answer

Durch Erhöhung der Masse oder der spezifischen Wärmekapazität

Answer

Durch Abkühlung des Körpers

Answer

Durch Verkleinern der Oberfläche

Answer

Durch Isolieren des Körpers

Question 11

Welche Aussage beschreibt die Temperatur korrekt?

Accepted Answer

Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Systems

Answer

Intensitätsgröße, die den Wärmeinhalt eines Systems angibt

Answer

Maß für die Wärmekapazität eines Stoffes

Answer

Angabe, wie viel Wärme von einem System auf ein anderes übertragen wird

Question 12

Welcher Stoff hat die höchste spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Eisen

Answer

Kupfer

Answer

Holz

Question 13

Welches Material ist ein guter Wärmeisolator?

Accepted Answer

Styropor

Answer

Aluminium

Answer

Stahl

Answer

Wasser

Question 14

Wie nennt man die Fähigkeit eines Stoffes, Wärme zu speichern?

Accepted Answer

Wärmekapazität

Answer

Wärmeleitfähigkeit

Answer

Temperaturausdehnungskoeffizient

Answer

Schmelzwärme

Question 15

Welche Aussage ist korrekt für einen adiabatischen Prozess?

Accepted Answer

Es findet kein Wärmeaustausch mit der Umgebung statt.

Answer

Es wird Wärme zugeführt, aber die Temperatur bleibt konstant.

Answer

Es findet Wärmeabfuhr statt, aber das Volumen bleibt konstant.

Answer

Es findet Wärmeaustausch mit der Umgebung statt, aber der Druck bleibt konstant.

Question 16

Nennen Sie die drei Mechanismen der Wärmeübertragung.

Accepted Answer

Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung

Answer

Nur Wärmeleitung

Answer

Nur Konvektion

Answer

Nur Wärmestrahlung

Question 17

Welche Aussage über Wärmeleitung ist richtig?

Accepted Answer

Wärmeleitung findet in Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen statt.

Answer

Wärmeleitung findet nur in Festkörpern statt.

Answer

Wärmeleitung findet nur in Flüssigkeiten statt.

Answer

Wärmeleitung findet nur in Gasen statt.

Question 18

Nennen Sie eine Anwendung, die auf dem Prinzip der Wärmeleitung beruht.

Accepted Answer

Kühlkörper in Computern

Answer

Solarzellen

Answer

Wärmepumpen

Answer

Mikrowellenherde

Question 19

Welche Einheit ist die SI-Einheit für Wärme?

Accepted Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Celsius

Answer

Watt

Question 20

Welche der folgenden Substanzen hat die höchste spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Luft

Answer

Stahl

Answer

Ethanol

Question 21

Welche Aussage über die Wärmeausdehnung von Festkörpern in alle Richtungen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist in isotropen Festkörpern gleich.

Answer

Sie ist in anisotropen Festkörpern unterschiedlich.

Answer

Sie ist proportional zur Temperaturdifferenz.

Answer

Sie ist unabhängig von der Temperatur.

Question 22

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Wärme und Temperatur?

Accepted Answer

Wärme ist eine extensive Größe, während Temperatur eine intensive Größe ist.

Answer

Wärme ist eine intensive Größe, während Temperatur eine extensive Größe ist.

Answer

Wärme und Temperatur sind beide extensive Größen.

Answer

Wärme und Temperatur sind beide intensive Größen.

Question 23

Welche der folgenden Einheiten ist NICHT für die Messung von Wärme geeignet?

Accepted Answer

Celsius

Answer

Joule

Answer

Kalorie

Answer

Wattsekunde

Question 24

Wie berechnet man die Wärmekapazität eines Objekts?

Accepted Answer

Wärmekapazität = Masse * spezifische Wärmekapazität

Answer

Spezifische Wärmekapazität = Wärmekapazität / Masse

Answer

Wärmekapazität und spezifische Wärmekapazität sind gleich.

Answer

Es gibt keinen Zusammenhang zwischen Wärmekapazität und spezifischer Wärmekapazität.

Question 25

Welche Definition beschreibt die spezifische Wärmekapazität eines Materials?

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die nötig ist, um die Temperatur von 1 kg des Materials um 1 K zu erhöhen.

Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von 1 mol des Materials um 1 K zu erhöhen.

Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von 1 g des Materials um 1 °C zu erhöhen.

Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 kg des Materials in den gasförmigen Zustand zu überführen.

Question 26

Welches der folgenden Materialien ist ein guter Wärmeisolator?

Accepted Answer

Styropor

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Answer

Glas

Question 27

Wie lautet die Formel für die durch Wärmeleitung übertragene Wärmemenge Q?

Accepted Answer

Q = λ * A * Δt / d

Answer

Q = c * m * Δt

Answer

Q = m * g * h

Answer

Q = I * U * t

Question 28

Welche der folgenden Aussagen über Wärmetransport durch Konvektion ist korrekt?

Accepted Answer

Konvektion tritt nur in Flüssigkeiten und Gasen auf.

Answer

Konvektion ist ein Prozess, bei dem Wärme übertragen wird, ohne dass sich die Materie bewegt.

Answer

Die Konvektionswärmeübertragung ist unabhängig von der Schwerkraft.

Answer

Die Konvektionswärmeübertragung nimmt mit steigender Temperaturdifferenz ab.

Question 29

Welche Einheit ist die SI-Einheit für die Wärmekapazität?

Accepted Answer

Joule pro Kilogramm Kelvin

Answer

Joule

Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule pro Kilogramm

Question 30

Was ist die physikalische Größe, die als Temperatur bezeichnet wird?

Accepted Answer

Ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen eines Stoffes.

Answer

Ein Maß für die Wärmemenge eines Stoffes.

Answer

Ein Maß für die Wärmeübertragungsrate eines Stoffes.

Answer

Ein Maß für die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes.

Question 31

Wie beeinflusst die Dicke eines Materials seine Fähigkeit, Wärme zu leiten?

Accepted Answer

Eine größere Dicke verschlechtert die Wärmeleitung.

Answer

Eine größere Dicke verbessert die Wärmeleitung.

Answer

Die Dicke hat keinen Einfluss auf die Wärmeleitung.

Question 32

Welche physikalische Größe wird in Kelvin gemessen?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Wärme

Answer

Energie

Answer

Leistung

Question 33

Welcher Stoff besitzt die höchste spezifische Wärmekapazität?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Metall

Answer

Holz

Answer

Luft

Question 34

Was versteht man unter Wärmeleitung?

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch die Bewegung von Teilchen

Answer

Wärmeübertragung durch elektromagnetische Strahlung

Answer

Wärmeübertragung durch Konvektion

Answer

Wärmeübertragung durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen

Question 35

Was ist Wärmeübertragung durch Konvektion?

Accepted Answer

Wärmeübertragung durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen

Answer

Wärmeübertragung durch die Bewegung von Teilchen

Answer

Wärmeübertragung durch elektromagnetische Strahlung

Answer

Wärmeübertragung durch direkten Kontakt

Question 36

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Größe, die nicht vom Stoff abhängig ist?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Spezifische Wärmekapazität

Answer

Wärmemenge

Answer

Dichte

Question 37

Welcher der folgenden Stoffe hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Luft?

Accepted Answer

Glaswolle

Answer

Kupfer

Answer

Stahl

Answer

Wasser

Question 38

Welche der folgenden Aussagen über den ersten Hauptsatz der Thermodynamik ist richtig?

Accepted Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems ist konstant.

Answer

Wärme kann spontan von einem kalten auf einen warmen Körper übertragen werden.

Answer

Die Entropie des Universums kann nie abnehmen.

Question 39

Ein Wärmetauscher überträgt Wärme von einem heißen Fluid mit einer Temperatur von 100 °C auf ein kaltes Fluid mit einer Temperatur von 0 °C. Welches Fluid gibt Wärme ab?

Accepted Answer

Heißes Fluid

Answer

Beide Fluide

Answer

Keines der Fluide

Answer

Kaltes Fluid

Question 40

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Wärmeübertragung durch Konvektion verringern?

Accepted Answer

Den Gegenstand in einer ruhenden Flüssigkeit oder einem ruhenden Gas platzieren.

Answer

Den Gegenstand mit einer größeren Oberfläche ausstatten.

Answer

Den Gegenstand mit einem guten Wärmeleiter umgeben.

Question 41

Was ist die korrekte Aussage zum Wärmefluss?

Accepted Answer

Wärme fließt immer von einem wärmeren zu einem kälteren Körper.

Answer

Die Wärmeleitfähigkeit ist unabhängig von der Temperatur.

Question 42

Was ist die SI-Einheit für Wärme?

Accepted Answer

Joule

Answer

Kalorie

Answer

British Thermal Unit (BTU)

Answer

Kilowattstunde (kWh)

Question 43

Welche der folgenden Substanzen ist ein guter Wärmeisolator?

Accepted Answer

Styropor

Answer

Wasser

Answer

Eisen

Question 44

Erläutere den Unterschied zwischen Wärme und Temperatur.

Accepted Answer

Wärme ist eine Energiemenge, Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Stoffes.

Answer

Wärme und Temperatur sind dasselbe.

Answer

Temperatur ist eine Energiemenge, Wärme ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Stoffes.

Question 45

Wozu dient ein Kalorimeter?

Accepted Answer

Zur Messung der bei einer Reaktion ausgetauschten Wärmemenge

Answer

Zur Speicherung von Wärme

Answer

Zur Erzeugung von Wärme

Question 46

Was beschreibt die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes?

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 kg des Stoffes um 1 Kelvin (oder 1 Grad Celsius) zu erwärmen.

Answer

Die Temperatur, bei der der Stoff schmilzt.

Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um den gesamten Stoff um 1 Kelvin (oder 1 Grad Celsius) zu erwärmen.

Answer

Die Geschwindigkeit, mit der Wärme durch den Stoff geleitet wird.

Question 47

Welche Aussage über Wärmeleitung ist korrekt?

Accepted Answer

Wärme wird von einem Bereich höherer Temperatur zu einem Bereich niedrigerer Temperatur übertragen.

Answer

Wärmeleitung ist die schnellste Form der Wärmeübertragung.

Answer

Die Wärmeleitfähigkeit ist für alle Materialien gleich.

Answer

Wärmeleitung findet nur in Festkörpern statt.

Question 48

Ein Metallstab wird an einem Ende erhitzt. Was passiert am anderen Ende des Stabes?

Accepted Answer

Es erwärmt sich ebenfalls durch Wärmeleitung.

Answer

Es bleibt auf der gleichen Temperatur.

Answer

Es schmilzt.

Answer

Es kühlt ab.

Question 49

Wozu dient ein Kühlrippen an einem elektronischen Gerät?

Accepted Answer

Er erhöht die Wärmeabgabe durch Konvektion.

Answer

Er verhindert Wärmeverlust durch Strahlung.

Answer

Er reduziert die Wärmeleitung.

Answer

Er erhöht die Wärmeaufnahme durch Strahlung.

Question 50

Welche Aussage über Wärmestrahlung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann sich im Vakuum ausbreiten.

Answer

Sie ist eine Form der Konvektion.

Answer

Sie ist nur bei sehr hohen Temperaturen wirksam.

Answer

Sie benötigt ein Medium für die Ausbreitung.

Question 51

Welche Farbe absorbiert die meiste Wärmestrahlung?

Accepted Answer

Schwarz

Answer

Weiß

Answer

Blau

Answer

Rot

Question 52

Was ist der absolute Nullpunkt?

Accepted Answer

-273,15 °C (0 Kelvin)

Answer

100 °C

Answer

0 °C

Answer

373,15 °C

Question 53

Welche der folgenden Größen beschreibt eine Eigenschaft, die unabhängig von der Größe des Systems ist?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Masse

Answer

Energie

Answer

Volumen

Question 54

Was beschreibt die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes?

Accepted Answer

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

Answer

Die Dichte des Stoffes.

Answer

Die Temperatur des Stoffes.

Answer

Die Masse des Stoffes.

Question 55

Welches der folgenden Materialien leitet Wärme am besten?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Luft

Answer

Wasser

Answer

Holz

Question 56

Welche der folgenden Einheiten ist die SI-Einheit der Temperatur?

Accepted Answer

Kelvin

Answer

Celsius

Answer

Fahrenheit

Answer

Rankine

Question 57

Welche Aussage über Wärmeleitung trifft zu?

Accepted Answer

Wärmeleitung findet in allen drei Aggregatzuständen statt.

Answer

Wärmeleitung ist ein Konvektionsvorgang.

Answer

Wärmeleitung ist ein Strahlungsvorgang.

Answer

Wärmeleitung findet nur in festen Stoffen statt.

Question 58

Ein Körper mit einer Oberfläche von 1 m² und einer Temperatur von 50 °C befindet sich in einer Umgebung mit einer Temperatur von 20 °C. Die Umgebungstemperatur steigt auf 30 °C. Wie verändert sich die Wärmeabgabe des Körpers?

Accepted Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Sie nimmt ab.

Answer

Sie ändert sich unvorhersehbar.

Question 59

Welches Material benötigt die größte Wärmemenge, um seine Temperatur um 1 Grad Celsius zu erhöhen?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Eisen

Answer

Luft

Answer

Holz

Question 60

Wie wird Wärmeenergie durch Wärmeleitung übertragen?

Accepted Answer

Durch direkte Berührung zwischen zwei Objekten mit unterschiedlichen Temperaturen.

Answer

Durch Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen.

Answer

Durch elektromagnetische Strahlung.

Question 61

Ein warmer Gegenstand wird in eine kältere Umgebung gelegt. In welche Richtung fließt die Wärmeenergie?

Accepted Answer

Vom warmen Gegenstand zur kalten Umgebung.

Answer

In beide Richtungen gleichzeitig.

Answer

Es erfolgt keine Wärmeübertragung.

Answer

Von der kalten Umgebung zum warmen Gegenstand.

Question 62

Welche Einheit wird verwendet, um die Temperatur zu messen?

Accepted Answer

Kelvin (K)

Answer

Newton (N)

Answer

Joule (J)

Answer

Ampere (A)

Question 63

Was beschreibt die spezifische Wärmekapazität eines Materials?

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 kg des Materials um 1 Kelvin zu erwärmen.

Answer

Die Dichte des Materials.

Answer

Die Temperatur, bei der das Material schmilzt.

Question 64

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Wärmeleitung als Hauptprinzip?

Accepted Answer

Ein Kochtopf, der auf dem Herd erhitzt wird.

Answer

Eine Solarzelle, die Sonnenlicht in Energie umwandelt.

Answer

Ein Elektromotor, der elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt.

Answer

Eine Glühbirne, die Licht durch Wärme erzeugt.