Thermodynamische Systeme: Online-Quiz für Physik-Studenten

Question 1

Was ist ein isentroper Prozess?

Accepted Answer

Ein Prozess, bei dem die Entropie des Systems konstant bleibt.

Answer

Ein Prozess, bei dem die Temperatur des Systems konstant bleibt.

Answer

Ein Prozess, bei dem der Druck des Systems konstant bleibt.

Answer

Ein Prozess, bei dem das Volumen des Systems konstant bleibt.

Question 2

Welche Größe eines thermodynamischen Systems ist unabhängig von der Menge des Systems?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Enthalpie

Answer

Geschwindigkeit

Question 3

Ein System, das Wärme, aber keine Materie mit seiner Umgebung austauschen kann, wird als welches System bezeichnet?

Accepted Answer

Adiabatisches System

Answer

Geschlossenes System

Answer

Offenes System

Answer

Isoliertes System

Question 4

Welche der folgenden Aussagen beschreibt einen adiabaten Prozess?

Accepted Answer

Keine Wärmeübertragung

Answer

Konstanter Druck

Answer

Konstante Temperatur

Answer

Maximale Arbeitsleistung

Question 5

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass:

Accepted Answer

Entropie kann nur zunehmen oder konstant bleiben

Answer

Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden

Answer

Wärme fließt immer vom heißeren zum kälteren Körper

Answer

Die Summe der inneren Energie und der Arbeit ist konstant

Question 6

Welche der folgenden Einheiten wird für den Druck verwendet?

Accepted Answer

Pascal

Answer

Kelvin

Answer

Joule

Answer

Meter pro Sekunde

Question 7

Ein isothermer Kreisprozess ist:

Accepted Answer

Ein thermodynamischer Kreisprozess mit konstanter Temperatur

Answer

Ein Prozess mit minimaler Entropieerzeugung

Answer

Ein Prozess, der nur isobare und isochore Zustandsänderungen umfasst

Answer

Ein idealer thermodynamischer Kreisprozess

Question 8

Welche der folgenden Aussagen über die Entropie ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems

Answer

Sie ist abhängig vom Volumen

Answer

Sie ist eine intensive Größe

Answer

Sie ist die Summe aus innerer Energie und Druck

Question 9

Die spezifische Wärmekapazität eines Materials gibt an:

Accepted Answer

Die erforderliche Wärmemenge, um 1 g des Materials um 1 Kelvin zu erwärmen

Answer

Die Wärmekapazität geteilt durch die Masse

Answer

Die Fähigkeit des Materials, Wärme zu speichern

Answer

Die Wärmemenge, die zum Schmelzen von 1 g des Materials erforderlich ist

Question 10

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Größe eines thermodynamischen Systems?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Answer

Masse

Answer

Enthalpie

Question 11

In der Thermodynamik: Was ist der Hauptunterschied zwischen Wärme und Arbeit?

Accepted Answer

Wärme ist ein Energietransfer durch Temperaturunterschiede, Arbeit durch mechanische Kräfte.

Answer

Wärme und Arbeit sind Energieübertragungen, aber Wärme hat mehr Energie als Arbeit.

Answer

Wärme erhöht die Temperatur, Arbeit senkt sie.

Question 12

Was definiert ein thermodynamisches System?

Accepted Answer

Eine definierte Menge an Materie, die mit ihrer Umgebung in Wechselwirkung steht

Answer

Eine Masse, die sich durch den Raum bewegt

Answer

Eine Gruppe von Objekten, die miteinander verbunden sind

Answer

Ein Volumen, das einen bestimmten Druck und eine Temperatur aufweist

Question 13

Welche Größe beschreibt den Zustand eines thermodynamischen Systems unabhängig von seinem Weg?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Arbeit

Answer

Wärme

Answer

Entropie

Question 14

Welcher Prozess zeichnet sich durch einen konstanten Druck aus?

Accepted Answer

Isobarer Prozess

Answer

Isochorer Prozess

Answer

Isothermer Prozess

Answer

Adiabatischer Prozess

Question 15

Welche Gleichung beschreibt die Energieerhaltung in einem thermodynamischen System?

Accepted Answer

ΔU = Q - W

Answer

ΔS = Q / T

Answer

pV = nRT

Answer

E = mc²

Question 16

Welcher Kreisprozess hat den höchsten Wirkungsgrad?

Accepted Answer

Carnot-Kreisprozess

Answer

Otto-Kreisprozess

Answer

Diesel-Kreisprozess

Answer

Stirling-Kreisprozess

Question 17

Welche der folgenden Aussagen über Entropie ist korrekt?

Accepted Answer

Entropie ist eine Maßzahl für die Unordnung eines Systems.

Answer

Entropie kann in einem isolierten System zunehmen.

Answer

Entropie ist eine extensive Größe.

Answer

Keine der oben genannten

Question 18

Welches Gerät wandelt thermische Energie in mechanische Energie um?

Accepted Answer

Dampfturbine

Answer

Elektromotor

Answer

Wärmetauscher

Answer

Kondensator

Question 19

Welche der folgenden Aussagen beschreibt kein thermodynamisches System?

Accepted Answer

Ein einzelnes Elektron

Answer

Ein geschlossener Raum, der Luft enthält

Answer

Eine Kiste mit Gas

Question 20

Welche Zustandsgröße beschreibt den Druck in einem System?

Accepted Answer

Druck

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Question 21

Welcher Prozess beschreibt eine Volumenänderung bei konstantem Druck?

Accepted Answer

Isobar

Answer

Isotherm

Answer

Isochor

Answer

Adiabat

Question 22

Was besagt der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet, sondern nur umgewandelt werden.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Wärmekapazität eines Systems ist konstant.

Question 23

Welche Aussage über die Entropie eines Systems ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt nie ab.

Answer

Die Entropie eines Systems ist proportional zu seiner Temperatur.

Answer

Die Entropie eines Systems kann negativ sein.

Question 24

Was misst die Wärmekapazität eines Systems?

Accepted Answer

Die Wärmemenge, die dem System zugeführt werden muss, um seine Temperatur um 1 Kelvin zu erhöhen.

Answer

Die Energiemenge, die dem System zugeführt werden muss, um seinen Zustand zu ändern.

Answer

Die Temperaturänderung des Systems pro zugeführte Wärmemenge.

Question 25

Welche thermodynamische Größe ist eine intensive Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Wärmekapazität

Answer

Energie

Answer

Volumen

Question 26

Was ist das Ziel einer thermodynamischen Analyse?

Accepted Answer

Das Verhalten eines thermodynamischen Systems vorherzusagen.

Answer

Neue Technologien entwickeln

Answer

Die Grundlagen der Physik erforschen

Question 27

Welche der folgenden Größen ist **keine** Zustandsgröße eines thermodynamischen Systems?

Accepted Answer

Zeit

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Question 28

Ein isobares System befindet sich in einem Zustand mit dem Volumen V1 und der Temperatur T1. Nach einer isothermen Kompression auf die Temperatur T2 beträgt das Volumen V2 des Systems:

Accepted Answer

V2 = V1 * (T2 / T1)

Answer

V2 = V1 * (T1 / T2)

Answer

V2 = V1

Answer

V2 = V1 * (T2 - T1)

Question 29

Welche Aussage bezüglich reversibler thermodynamischer Kreisprozesse trifft zu?

Accepted Answer

Der Carnot-Kreisprozess ist ein reversibler Kreisprozess.

Answer

Der Otto-Kreisprozess ist ein reversibler Kreisprozess.

Answer

Der Stirling-Kreisprozess ist ein reversibler Kreisprozess.

Answer

Der Diesel-Kreisprozess ist ein reversibler Kreisprozess.

Question 30

Welche der folgenden Aussagen über die Entropie eines abgeschlossenen Systems ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie kann nur zunehmen oder konstant bleiben.

Answer

Die Entropie kann nur abnehmen.

Answer

Die Entropie kann nur zunehmen.

Question 31

Ein System A mit der Temperatur T1 tauscht Wärme mit einem System B mit der Temperatur T2 aus. Dabei wird die Wärmekapazität von B vernachlässigt. Wie lautet der Endzustand des Systems A?

Accepted Answer

T1 = T2

Answer

T1 < T2

Answer

T1 > T2

Question 32

Ein adiabatisches System führt Arbeit W aus. Wie lautet die Änderung der inneren Energie ΔU des Systems?

Accepted Answer

ΔU = -W

Answer

ΔU = +W

Answer

ΔU = 0

Answer

ΔU = W

Question 33

Ein Carnot-Kreisprozess hat einen Wirkungsgrad von η. Welcher der folgenden Ausdrücke gibt den Wirkungsgrad an?

Accepted Answer

η = 1 - (T2 / T1)

Answer

η = 1 + (T2 / T1)

Answer

η = T1 / T2

Answer

η = T2 / T1

Question 34

Welcher thermodynamische Zustand beschreibt ein System mit konstantem Druck und konstanter Temperatur?

Accepted Answer

Isobarer-isothermer Zustand

Answer

Isochorer Zustand

Answer

Isothermer Zustand

Answer

Adiabater Zustand

Question 35

Welche Aussage formuliert den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Wärme fließt stets vom kälteren zum wärmeren Körper.

Answer

Energie kann ohne Arbeitsaufwand erzeugt werden.

Question 36

Welche Einheit wird zur Messung der Entropie verwendet?

Accepted Answer

J/K

Answer

J/m³

Answer

W/m²

Answer

J/kg

Question 37

Welcher thermodynamische Kreisprozess kommt in Verbrennungsmotoren zum Einsatz?

Accepted Answer

Otto-Kreisprozess

Answer

Rankine-Kreisprozess

Answer

Carnot-Kreisprozess

Answer

Stirling-Kreisprozess

Question 38

Welche Faktoren beeinflussen die thermische Kapazität eines thermodynamischen Systems?

Accepted Answer

Masse, spezifische Wärmekapazität und Anzahl der Komponenten

Answer

Volumen und Oberfläche

Answer

Temperatur und Druck

Question 39

Welche der folgenden Aussagen über die Enthalpieänderung eines Systems ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist gleich der Wärmemenge, die bei konstantem Druck übertragen wird.

Answer

Sie ist gleich der Arbeitsmenge, die vom System verrichtet wird.

Answer

Sie ist gleich der Wärmemenge, die bei konstantem Volumen übertragen wird.

Question 40

Ein isothermer Prozess ist ein Prozess, bei dem

Accepted Answer

die Temperatur konstant bleibt

Answer

das Volumen konstant bleibt

Answer

der Druck konstant bleibt

Answer

der Wärmefluss konstant bleibt

Question 41

Welcher der folgenden Prozesse ist ein irreversibler Prozess?

Accepted Answer

Wärmeleitung

Answer

Isobare Expansion

Answer

Adiabatische Expansion

Answer

Isotherme Kompression

Question 42

Welcher thermodynamische Zustand ist NICHT zulässig?

Accepted Answer

Negativer Druck und negative Temperatur

Answer

Null Temperatur

Answer

Positives Volumen

Answer

Positive Entropie

Question 43

Welche Aussage über isobare Prozesse ist richtig?

Accepted Answer

Der Druck bleibt konstant.

Answer

Die Entropie bleibt konstant.

Answer

Das Volumen ändert sich nicht.

Answer

Die Temperatur ändert sich nicht.

Question 44

Welche Größe ist eine extensive Größe?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Dichte

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 45

Wann handelt es sich um ein geschlossenes System?

Accepted Answer

Ein Behälter mit Gas, der durch einen Kolben verschlossen ist

Answer

Ein offener Behälter mit Wasser

Answer

Ein Raum mit Luftzirkulation

Question 46

Welche Aussage über adiabatische Prozesse ist korrekt?

Accepted Answer

Kein Wärmeaustausch mit der Umgebung

Answer

Die Temperatur bleibt konstant.

Answer

Der Druck bleibt konstant.

Answer

Das Volumen bleibt konstant.

Question 47

Welche Einheit wird zur Messung des Drucks verwendet?

Accepted Answer

Pascal (Pa)

Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Answer

Mol (mol)

Question 48

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

Accepted Answer

Die Änderung der inneren Energie eines Systems entspricht der Summe der zugeführten Wärme und der am System verrichteten Arbeit.

Answer

Wärme kann niemals vollständig in Arbeit umgewandelt werden.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt immer zu.

Answer

Die gesamte Energie eines isolierten Systems bleibt konstant.

Question 49

Welche der folgenden Größen ist KEINE Zustandsgröße eines thermodynamischen Systems?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Answer

Volumen

Question 50

Ein Prozess, der in einem geschlossenen Kreislauf abläuft und den ursprünglichen Zustand des Systems wiederherstellt, wird als _____ bezeichnet.

Accepted Answer

Kreisprozess

Answer

isobarer Prozess

Answer

isothermer Prozess

Answer

adiabatischer Prozess

Question 51

Der Carnot-Kreisprozess ist ein idealer Kreisprozess, der den maximalen Wirkungsgrad für _____ erreicht.

Accepted Answer

eine gegebene Temperaturdifferenz

Answer

die Umwandlung von Arbeit in Wärme

Answer

die Umwandlung von Wärme in Arbeit

Answer

jede Art von System

Question 52

Welches der folgenden ist ein Beispiel für ein offenes thermodynamisches System?

Accepted Answer

Ein Topf mit kochendem Wasser

Answer

Ein gut isolierter Behälter mit Gas

Answer

Ein isoliertes Vakuum

Answer

Ein perfekt abgeschlossener Behälter mit Flüssigkeit

Question 53

Ein System mit konstantem Volumen wird als _____ bezeichnet.

Accepted Answer

isochor

Answer

isobar

Answer

adiabatisch

Answer

isotherm

Question 54

Die Entropie eines Systems ist ein Maß für:

Accepted Answer

die Unordnung des Systems

Answer

die Wärmemenge, die das System aufnehmen kann

Answer

die Energie des Systems

Answer

die Arbeit, die das System verrichten kann

Question 55

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass:

Accepted Answer

die Entropie eines isolierten Systems niemals abnehmen kann

Answer

die innere Energie eines isolierten Systems immer konstant bleibt

Answer

Wärme kann niemals vollständig in Arbeit umgewandelt werden

Answer

die Entropie eines Systems immer zunimmt.

Question 56

Ein Kühlsystem arbeitet nach dem Prinzip:

Accepted Answer

Wärme von einem kälteren Reservoir in ein wärmeres Reservoir zu transportieren

Answer

Wärme in Arbeit umzuwandeln

Answer

Arbeit in Wärme umzuwandeln

Question 57

Ein System, das keinen Wärme- oder Massenaustausch mit seiner Umgebung hat, wird als _____________ bezeichnet.

Accepted Answer

adiabatisch

Answer

isobar

Answer

isochor

Answer

isotherm

Question 58

Welche der folgenden Größen ist keine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Wärme

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 59

Ein Prozess, der bei konstantem Druck stattfindet, wird als _____________ bezeichnet.

Accepted Answer

isobar

Answer

isochor

Answer

isotherm

Answer

adiabatisch

Question 60

Die Änderung der inneren Energie eines Systems ist gleich der _____________.

Accepted Answer

Wärme, die dem System zugeführt wird, abzüglich der vom System verrichteten Arbeit

Answer

Arbeit, die am System verrichtet wird, zuzüglich der vom System abgegebenen Wärme

Answer

Wärme, die dem System zugeführt wird, zuzüglich der vom System verrichteten Arbeit

Question 61

Ein Kreisprozess, in dem ein System Wärme aus einer heißen Quelle aufnimmt, Arbeit leistet und die restliche Wärme an eine kalte Senke abgibt, ist bekannt als _____________

Accepted Answer

Carnot-Zyklus

Answer

Brayton-Zyklus

Answer

Diesel-Zyklus

Answer

Otto-Zyklus

Question 62

Die Entropie eines Systems _____________ in einem irreversiblen Prozess:

Accepted Answer

nimmt zu

Answer

nimmt ab

Answer

kann zu- oder abnehmen

Answer

bleibt konstant

Question 63

Der Wirkungsgrad eines idealen Carnot-Zyklus beträgt _____________.

Accepted Answer

1 minus der Temperatur der kalten Senke geteilt durch die Temperatur der heißen Quelle

Answer

die Temperatur der kalten Senke geteilt durch die Temperatur der heißen Quelle

Answer

1 plus der Temperatur der kalten Senke geteilt durch die Temperatur der heißen Quelle

Question 64

Welche der folgenden Aussagen ist FALSCH in Bezug auf ein isoliertes System?

Accepted Answer

Ein isoliertes System kann Arbeit an der Umgebung verrichten.

Answer

Die innere Energie eines isolierten Systems bleibt konstant.

Answer

Ein isoliertes System tauscht keine Wärme oder Masse mit der Umgebung aus.