Lösungen

Wissensüberprüfung 1 (Vorlesungswoche 1 – 5)
Lösungen
1) Ein geschlossenes System darf
□ Masse mit der Umgebung austauschen
□ Energie mit der Umgebung austauschen
□ seine Masse auf irgendeine Art und Weise ändern
□ sein Volumen ändern.
□ Nichts von alledem ist richtig.
2)
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Ein offenes System darf
Energie von der Umgebung aufnehmen
Energie an die Umgebung abgeben
Masse von der Umgebung aufnehmen
Masse an die Umgebung abgeben.
Nichts von alledem ist richtig.
3)
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9)
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Die Stoffmenge hat die Einheit
Gramm
Kilogramm
Joule
Meter.
Nichts von alledem ist richtig.
Die Masse hat die Basiseinheit
Gramm
Kilogramm
Tonne
Zentner.
Nichts von alledem ist richtig.
Welche der folgenden Größen ist eine extensive Variable?
Druck
Stoffmenge
Volumen
Energie.
Nichts von alledem ist richtig.
Die absolute Temperatur T
hat die Einheit „Meter“
ist eine intensive Variable
ist mit einer Waage messbar
kann auch negative Zahlenwerte annehmen.
Nichts von alledem ist richtig.
Verläuft eine Zustandsänderung isobar
so verläuft sie immer unter Zunahme der Temperatur
so kann sie nicht gleichzeitig isotherm ablaufen
so kann der Druck auch abnehmen
so ist sie zwingend auch adiabatisch.
Nichts von alledem ist richtig.
Isochor bedeutet
bei gleicher Energie
bei gleichem Druck
bei gleicher Schallgeschwindigkeit
bei gleicher Masse.
Nichts von alledem ist richtig
Unter der Prozessführung „adiabatisch“ versteht man
alles ist immer im Gleichgewicht
die Farbe des Systems ändert sich nicht
das System tauscht keine Wärmeenergie mit der Umgebung aus
unter gleichbleibendem Druck.
Nichts von alledem ist richtig.
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10) Bei einem idealen Gas sind der Druck p und das Volumen V bei konstantem n und T
□ zueinander umgekehrt proportional
□ voneinander unabhängig
□ einander bis auf die additive Konstante R (allgemeine Gaskonstante) gleich
□ exakt gleich.
□ Nichts von alledem ist richtig.
11) Das ideale Gasgesetz lautet
□ p+V=nRT
□ p - V=n R T
□ p T=n R V
□ n T= p V / R.
□ Nichts von alledem ist richtig.
12) Die Avogadro-Konstante NA und die allgemeine Gaskonstante R
□ sind exakt gleich
□ haben die gleiche Einheit
□ sind jeweilige Stoffkonstanten
□ sind über R/NA = k mit der Boltzmann-Konstanten k verknüpft.
□ Nichts von alledem ist richtig.
13) Die isotherme Kompressibilität κ
□ ist über κ = - (∂V/∂p)/V definiert
□ hat die Einheit 1/Pa
□ ist für ein ideales Gas positiv
□ ist eine Stoffkonstante.
□ Nichts von alledem ist richtig.
14) Der thermische Volumenausdehnungskoeffizient α
□ hat die Einheit 1/m
□ ist für alle Substanzen ausnahmslos immer negativ
□ ist über einen partiellen Differentialquotienten definiert
□ hängt von der Stoffmenge der betrachteten Substanz ab.
□ Nichts von alledem ist richtig.
15) Der Kompressibilitätsfaktor Z eines Gases
□ kann niemals negativ sein
□ hat für ideale Gase immer den Zahlenwert 1
□ nimmt für alle Gase im Falle verschwindenden Drucks, also p ≈ 0, den Zahlenwert Z = 0 an
□ kann für reale Gase auch den Zahlenwert 1 annehmen.
□ Nichts von alledem ist richtig.
16) In einem p,V-Diagramm haben die Isothermen des idealen Gases die Gestalt von
□ Kreisbögen
□ Hyperbeln
□ Geraden
□ Parabeln.
□ Nichts von alledem ist richtig.
17) Die gesamte kinetische Energie aller Teilchen in einem idealen Gas
□ ist eine tabellierte Stoffkonstante
□ ist proportional zu deren Stoffmenge
□ ist proportional zur Temperatur
□ ist eine intensive Eigenschaft.
□ Nichts von alledem ist richtig.
18) Die Maxwell-Boltzmannsche Geschwindigkeitsverteilungsfunktion
□ ist immer eine asymmetrische Funktion
□ hat für alle Gase exakt das gleiche Aussehen
□ kann nur für ideale Gase aufgemalt werden
□ kann nur positive Zahlenwerte annehmen.
□ Nichts von alledem ist richtig.
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19) Die mittlere Teilchengeschwindigkeit <v> in einem Gas
□ ist proportional zu seinem Druck
□ ist umgekehrt proportional zur Wurzel aus der Masse der Gasteilchen
□ ist die größte in einer Gasprobe auftretende Geschwindigkeit.
□ unterscheidet sich immer von der am häufigsten in einem Gas auftretenden Geschwindigkeit vmax
□ Nichts von alledem ist richtig.
20) Die mittlere Teilchengeschwindigkeit in einem Gas bei Raumtemperatur
□ liegt in der Größenordnung der Schallgeschwindigkeit
□ beträgt einige hundert Meter pro Sekunde
□ beträgt einige Hunderttausend Millimeter pro Sekunde
□ ist für atomare Gase grundsätzlich kleiner als für Gase, die aus Molekülen bestehen.
□ Nichts von alledem ist richtig.
21) Die van der Waals Gleichung beschreibt das Verhalten von realen Gasen
□ immer exakt
□ näherungsweise
□ gar nicht, da sie nur für Feststoffe gilt
□ nur dann, wenn das Gas aus Atomen und nicht aus Molekülen besteht.
□ Nichts von alledem ist richtig.
22) Soll ein Gas verflüssigt werden,
□ so muss es immer auf jeden Fall abgekühlt werden
□ so muss seine Temperatur unterhalb der kritischen Temperatut liegen
□ so muss es aus Molekülen besten, denn atomare Gase lassen sich prinzipiell nicht verflüssigen
□ so muss es farblos sein.
□ Nichts von alledem ist richtig.
23) Die Teilchen in einem Gas
□ spüren nichts voneinander
□ ziehen sich ausnahmslos immer an
□ können sich auch abstoßen
□ besitzen ein Eigenvolumen, dass von anderen Teilchen nicht eingenommen werden kann.
□ Nichts von alledem ist richtig.
24) Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt,
□ dass die innere Energie eines abgeschlossenen Systems immer konstant ist
□ dass die Energie eines geschlossenen Systems immer konstant ist
□ dass die Dichte eines jeden Systems immer konstant ist
□ dass alle Teilchen immer eine von ihrer Art unabhängige Energie besitzen.
□ Nichts von alledem ist richtig.
25) Die einem System von der Umgebung zugeführte Arbeitsenergie ΔW
□ kann Volumenarbeit sein
□ kann von der Prozessführung abhängig sein
□ ist immer ausschließlich Volumenarbeit
□ ist definitionsgemäß immer positiv.
□ Nichts von alledem ist richtig.
26) Die innere Energie U
□ ist immer eine Zustandsfunktion
□ ist für abgeschlossene Systeme konstant
□ ist eine extensive Größe
□ besitzt, wenn sie auf die Stoffmenge bezogen wird, die Einheit „Joule/mol“
□ Nichts von alledem ist richtig.
27) Die zwischen System und Umgebung isotherm ausgetauschte Volumenarbeit lautet in differentieller Formulierung
□ dW = - V dp
□ dW = + V dp
□ dW = - p dp
□ dW = - p dV
□ Nichts von alledem ist richtig.
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28) Die Enthalpie H ist definiert über die Beziehung
□ H – U = pV
□ H = U + pV
□ H = U - pV
□ H = V + pU
□ Nichts von alledem ist richtig.
29) Die Enthalpie H eines Systems
□ ist eine intensive Größe
□ hat die gleiche Einheit wie der Druck p
□ ist eine tabellierte Stoffkonstante
□ ist keine Zustandsfunktion.
□ Nichts von alledem ist richtig.
30) Enthalpieänderungen können gemessen werden mit
□ einer Waage
□ einem Druckmessgerät
□ einem Zollstock
□ keiner bisher bekannten Apparatur, da sie als unmessbar gelten.
□ Nichts von alledem ist richtig.
31) Die Wärmekapazität cV einer Substanz
□ ist eine bei konstanter Temperatur bestimmte Stoffeigenschaft
□ kann prinzipiell nur für Feststoffe ermittelt werden
□ hat die Einheit „Joule/Kelvin“
□ ist der Masse der Substanz proportional.
□ Nichts von alledem ist richtig.
32) Die molare Wärmekapazität cV,m eines aus Atomen bestehenden idealen Gases
□ ist über einen partiellen Differentialkoeffizienten definiert.
□ ist proportional zur Temperatur
□ beträgt (3/2) R
□ kann auch negative Zahlenwerte annehmen.
□ Nichts von alledem ist richtig.
33) Die Wärmekapazität cp einer Substanz
□ ist fast exakt gleich der Wärmeenergiemenge, die man isobar einer Substanz zufügen muss, um ihre Temperatur um einen Kelvin zu erhöhen
□ ist eine extensive Größe
□ kann mit einem Kalorimeter bestimmt werden
□ unterscheidet sich in realen Messungen immer von der Größe cV.
□ Nichts von alledem ist richtig.
34) Die molare Wärmekapazität cp,m einer Substanz
□ ist eine für alle Substanzen gleiche Stoffkonstante
□ hängt bei einem idealen Gas nur von dessen Gesamtmasse ab.
□ ist eine intensive Größe
□ hat die gleiche Einheit wie die Energie.
□ Nichts von alledem ist richtig.
35) Adiabate und Isotherme eines idealen Gases in einem p,V - Diagramm
□ sind exakt gleich
□ laufen immer parallel
□ gehen beide durch den Ursprung
□ sind immer Geraden.
□ Nichts von alledem ist richtig.
36) Die bei einer adiabatischen Zustandsänderung zwischen System und Umgebung ausgetauschte Wärmeenergie
□ ist definitionsgemäß immer größer als null
□ kann auch negativ sein
□ ist nur dann null, wenn es sich gleichzeitig um einen isochoren Prozess handelt
□ ist nicht definiert.
□ Nichts von alledem ist richtig.
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