Thermodynamik lernen: Energieformen und ihre Umwandlungen

Question 1

Welcher Satz beschreibt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt niemals ab.

Answer

Die Reaktion einer chemischen Reaktion verläuft spontan in Richtung niedrigerer freier Enthalpie.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist direkt proportional zur Konzentration der Reaktanten.

Question 2

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Verdampfen von Wasser

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Question 3

Welche der folgenden Größen ist keine Zustandsgröße?

Accepted Answer

Arbeit

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Question 4

Wie lautet die Aussage des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik?

Accepted Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu.

Answer

Die freie Enthalpie eines Systems nimmt für irreversible Reaktionen ab.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

Alle chemischen Reaktionen sind reversibel.

Question 5

Welche der folgenden Reaktionen hat eine positive Reaktionsentropie?

Accepted Answer

Verdampfen von Wasser

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Bildung von Natriumchlorid aus Natrium und Chlor

Question 6

Welche der folgenden Größen hat die Einheit J/(mol*K)?

Accepted Answer

Entropie

Answer

Enthalpie

Answer

Freie Enthalpie

Answer

Reaktionsentropie

Question 7

Was ist ein isobares System?

Accepted Answer

Ein System mit konstantem Druck

Answer

Ein System mit konstantem Volumen

Answer

Ein System mit konstanter Temperatur

Answer

Ein System mit konstanter Enthalpie

Question 8

Welche Aussage beschreibt die Entropieänderung ΔS eines abgeschlossenen Systems im thermodynamischen Gleichgewicht korrekt?

Accepted Answer

ΔS ist gleich 0

Answer

ΔS ist größer als 0

Answer

ΔS ist kleiner als 0

Answer

ΔS hängt von der Temperatur ab

Question 9

In welcher Einheit wird die Enthalpie gemessen?

Accepted Answer

Joule pro Mol

Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Kelvin pro Joule

Answer

Mol pro Joule

Question 10

Welche Aussage beschreibt den Unterschied zwischen exothermen und endothermen Prozessen korrekt?

Accepted Answer

Bei exothermen Prozessen wird Energie abgegeben, während bei endothermen Prozessen Energie aufgenommen wird.

Answer

Bei endothermen Prozessen wird Energie abgegeben, während bei exothermen Prozessen Energie aufgenommen wird.

Answer

In beiden Prozessen wird Energie abgegeben.

Answer

In beiden Prozessen wird Energie aufgenommen.

Question 11

Welche Aussage zur Entropie ist richtig?

Accepted Answer

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

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt im Laufe der Zeit ab.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines isolierten Systems ist negativ.

Question 12

Was bedeutet der Begriff 'Standardbedingungen' im Zusammenhang mit thermodynamischen Größen?

Accepted Answer

Druck von 1013 hPa, Temperatur von 298,15 K

Answer

Druck von 1 atm, Temperatur von 0 °C

Answer

Druck von 1 bar, Temperatur von 273,15 K

Answer

Druck von 1 mmHg, Temperatur von 100 °C

Question 13

Welcher der folgenden Prozesse ist irreversibel?

Accepted Answer

Die Verbrennung von Benzin

Answer

Das Schmelzen von Eis

Answer

Das Verdampfen von Wasser

Answer

Die Kompression eines Gases

Question 14

Was ist die treibende Kraft für eine spontane Reaktion?

Accepted Answer

Die Abnahme der Gibbs-Energie

Answer

Die Zunahme der Enthalpie

Answer

Die Abnahme der Entropie

Answer

Die Zunahme der Gibbs-Energie

Question 15

Welche Größe beschreibt die bei einer Reaktion unter konstantem Druck abgegebene oder aufgenommene Wärmemenge?

Accepted Answer

Reaktionsenthalpie

Answer

Zustandsgröße

Answer

Freie Enthalpie

Answer

Entropie

Question 16

Welche der folgenden Größen ist unabhängig vom Weg, auf dem ein Zustand erreicht wird?

Accepted Answer

Enthalpie

Answer

Temperatur

Answer

Arbeit

Answer

Entropie

Question 17

Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik gilt:

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur umgewandelt werden.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt immer zu.

Answer

Die Reaktionsenthalpie ist immer negativ.

Answer

Die Freie Enthalpie ist ein Maß für die spontane Reaktion eines Systems.

Question 18

Was beschreibt die Entropie eines Systems?

Accepted Answer

Den Grad an ungeordneter Verteilung der Teilchen

Answer

Die Energie des Systems

Answer

Die Temperatur des Systems

Answer

Die Geschwindigkeit einer Reaktion

Question 19

Welche Reaktion verläuft freiwillig?

Accepted Answer

Eine Reaktion mit negativer Reaktionsenthalpie und positiver Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit positiver Reaktionsenthalpie und positiver Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit positiver Reaktionsenthalpie und negativer Entropieänderung

Answer

Eine Reaktion mit negativer Reaktionsenthalpie und negativer Entropieänderung

Question 20

Was beschreibt die Freie Enthalpie?

Accepted Answer

Die maximal nutzbare Arbeit eines Systems bei konstantem Druck und konstanter Temperatur

Answer

Die Freie Enthalpie ist immer negativ für spontane Reaktionen.

Answer

Die Freie Enthalpie kann niemals Null sein.

Answer

Die Freie Enthalpie ist unabhängig von der Temperatur.

Question 21

Was bestimmt die Entropieänderung eines Systems bei einer Reaktion?

Accepted Answer

Die Anfangs- und Endzustände des Systems

Answer

Die Entropieänderung ist immer positiv.

Answer

Die Entropieänderung ist immer negativ.

Answer

Die Entropieänderung ist unabhängig von der Temperatur.

Question 22

Die Enthalpie wird in welcher Einheit gemessen?

Accepted Answer

Joule pro Mol

Answer

Joule

Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Kelvin pro Mol

Question 23

Welche Aussage über Entropie ist zutreffend?

Accepted Answer

Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt ab.

Answer

Die Entropie eines offenen Systems kann nicht zunehmen.

Answer

Die Entropie des Universums bleibt konstant.

Question 24

Welche Reaktion ist exotherm?

Accepted Answer

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)

Answer

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

Answer

NH4Cl(s) → NH4Cl(aq)

Answer

H2O(l) → H2O(g)

Question 25

Welche Aussage über den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie des Universums nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Eine Wärmekraftmaschine kann niemals 100 % effizient sein.

Answer

Die freie Energie eines Systems ist immer größer als null.

Answer

Die Enthalpie eines Systems ist immer positiv.

Question 26

Was bedeutet die freie Energie eines Systems?

Accepted Answer

Die Energie, die für Arbeit zur Verfügung steht

Answer

Die Energie, die das System insgesamt enthält

Answer

Die Energie, die durch Wärme abgegeben wird

Answer

Die Energie, die durch Arbeit gewonnen wird

Question 27

Welcher der folgenden Vorgänge setzt Wärme frei?

Accepted Answer

Verbrennung von Erdgas

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Answer

Sublimation von Trockeneis

Question 28

Welcher Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Änderung der inneren Energie eines Systems der Summe aus zugeführter Wärme und geleisteter Arbeit entspricht?

Accepted Answer

Erster Hauptsatz

Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Question 29

Welcher der folgenden Stoffe weist die höchste Entropie auf?

Accepted Answer

Wasserdampf

Answer

Eis

Answer

Flüssiges Wasser

Answer

Trockeneis

Question 30

Welche Aussage über isotherme Prozesse ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Temperatur des Systems bleibt konstant.

Answer

Die innere Energie des Systems nimmt zu.

Answer

Die Entropie des Systems nimmt ab.

Answer

Es wird keine Arbeit verrichtet.

Question 31

Welcher der folgenden Prozesse ist adiabat?

Accepted Answer

Kompression von Luft in einem Fahrradreifen

Answer

Verbrennung von Benzin in einem Automotor

Answer

Kochendes Wasser in einem offenen Topf

Answer

Verdampfung von Ether

Question 32

Welche Einheit wird für die Entropie verwendet?

Accepted Answer

Joule pro Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Kelvin pro Joule

Question 33

Welche Aussage über reversible Prozesse trifft zu?

Accepted Answer

Sie können in beide Richtungen ablaufen.

Answer

Sie verlaufen energieverlustfrei.

Answer

Sie sind immer exotherm.

Answer

Sie verlaufen spontan.

Question 34

Ein exothermer Prozess ist gekennzeichnet durch:

Accepted Answer

Abgabe von Wärme an die Umgebung

Answer

Aufnahme von Wärme aus der Umgebung

Answer

Zunahme der inneren Energie des Systems

Answer

Abnahme der inneren Energie des Systems

Question 35

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt:

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, sondern nur umgewandelt.

Answer

Die innere Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie des Universums nimmt immer zu.

Answer

Die Reaktionsenthalpie ist unabhängig von der Temperatur.

Question 36

Die Entropie eines Systems beschreibt:

Accepted Answer

Den Grad seiner Unordnung

Answer

Den Grad seiner Ordnung

Answer

Sein Energieniveau

Answer

Seine chemische Zusammensetzung

Question 37

Die Enthalpie wird angegeben in der Einheit:

Accepted Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Mol

Answer

Watt

Question 38

Die Gibbs-Energie ist ein Maß für:

Accepted Answer

Die maximale nutzbare Arbeit

Answer

Die Änderung der inneren Energie

Answer

Die Entropie

Answer

Die Enthalpie

Question 39

Ein isobarer Prozess ist ein Prozess, bei dem:

Accepted Answer

Der Druck konstant bleibt

Answer

Das Volumen konstant bleibt

Answer

Die Temperatur konstant bleibt

Answer

Die innere Energie konstant bleibt

Question 40

Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik besagt:

Accepted Answer

Die Entropie eines vollkommenen Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist null.

Answer

Die Reaktionsenthalpie ist immer negativ.

Answer

Die innere Energie eines Systems nimmt immer ab.

Answer

Die Reaktionsentropie ist immer positiv.

Question 41

Der Carnot-Kreisprozess ist ein:

Accepted Answer

Reversibler Kreisprozess mit maximaler Effizienz

Answer

Irreversibler Kreisprozess mit minimaler Effizienz

Answer

Prozess zur Kühlung von Systemen

Answer

Prozess zur Erzeugung von Strom

Question 42

Welche beiden grundlegenden Arten von Reaktionsgleichgewichten gibt es?

Accepted Answer

Homogenes Gleichgewicht

Accepted Answer

Heterogenes Gleichgewicht

Answer

Ionengleichgewicht

Question 43

Welcher der folgenden Aussagen entspricht dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik?

Accepted Answer

Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden, sondern nur umgewandelt.

Answer

Die Gesamtentropie eines abgeschlossenen Systems nimmt niemals ab.

Answer

Die Reaktionsenthalpie bleibt bei jeder Reaktionstemperatur konstant.

Question 44

Welche der folgenden Reaktionen setzt Wärme frei?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Sublimation von Trockeneis

Answer

Auflösen von Salz in Wasser

Answer

Kondensation von Wasser

Question 45

Welche Aussage beschreibt den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems nimmt niemals ab.

Answer

Die Gibbs-Energie misst die maximale nutzbare Arbeit in einem System.

Answer

In einem reversiblen Prozess nimmt die Entropie zu.

Question 46

Welche der folgenden Reaktionen hat eine negative Standardreaktionsentropieänderung?

Accepted Answer

Kristallisation von Wasser

Answer

Lösen von Zucker in Wasser

Answer

Verbrennung von Methan

Question 47

Welcher Hauptsatz der Thermodynamik erklärt die Unmöglichkeit, Wärme vollständig in Arbeit umzuwandeln?

Accepted Answer

Zweiter Hauptsatz

Answer

Dritter Hauptsatz

Answer

Vierter Hauptsatz

Answer

Erster Hauptsatz

Question 48

Welche der folgenden Größen ist eine extensive Zustandsgröße?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Entropie

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 49

Was beschreibt die Enthalpieänderung?

Accepted Answer

Die Änderung des Wärmeinhalts eines Systems

Answer

Die Änderung der molaren Wärmekapazität

Answer

Die Änderung der inneren Energie des Systems

Answer

Die Änderung der freien Enthalpie des Systems

Question 50

Welcher Stoff hat die höchste Entropie?

Accepted Answer

Ein Gas

Answer

Ein Feststoff

Answer

Eine Flüssigkeit

Question 51

Welche Aussage zum Dritten Hauptsatz der Thermodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Die Entropie eines perfekten Kristalls bei absolutem Nullpunkt ist Null.

Answer

Die freie Enthalpie eines Systems ist bei thermodynamischem Gleichgewicht immer Null.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt mit steigender Temperatur ab.

Question 52

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Kohlenwasserstoffen

Answer

Sublimation von festem Kohlendioxid

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Question 53

Was ist der Unterschied zwischen Wärme und Temperatur?

Accepted Answer

Wärme ist eine Energiemenge, während Temperatur ein Maß für den mittleren kinetischen Energiezustand der Teilchen ist.

Answer

Wärme ist ein Zustand eines Systems, während Temperatur eine Eigenschaft des Systems ist.

Question 54

Welches der folgenden Diagramme stellt den Verlauf einer isobaren Zustandsänderung dar?

Accepted Answer

p-V-Diagramm mit einer horizontalen Linie

Answer

T-V-Diagramm mit einer horizontalen Linie

Answer

p-V-Diagramm mit einer vertikalen Linie

Answer

T-V-Diagramm mit einer vertikalen Linie

Question 55

Was ist die Gibbs-Energie?

Accepted Answer

Ein Maß für die maximale nutzbare Arbeit, die ein System verrichten kann.

Answer

Ein Maß für die innere Energie eines Systems

Answer

Ein Maß für die freie Enthalpie eines Systems

Question 56

Welche Aussage über den Entropiebegriff ist korrekt?

Accepted Answer

Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Entropie ist ein Maß für die Energie eines Systems.

Answer

Entropie ist ein Maß für die Temperatur eines Systems

Question 57

Welche Aussage zum 1. Hauptsatz der Thermodynamik ist richtig?

Accepted Answer

Die innere Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Die Entropie eines abgeschlossenen Systems nimmt ab.

Answer

Die Enthalpie eines abgeschlossenen Systems nimmt zu.

Question 58

Was ist die Einheit der Enthalpie?

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Answer

Entropieeinheit (S)

Answer

Kalorie (cal)

Question 59

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Sublimation von Trockeneis

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Question 60

Was ist die Aussage der Entropie?

Accepted Answer

Das Maß für die Unordnung eines Systems.

Answer

Das Maß für die Temperatur eines Systems.

Answer

Das Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit eines Systems.

Answer

Das Maß für die Energie eines Systems.

Question 61

Welche der folgenden Aussagen zur Entropie ist falsch?

Accepted Answer

Die Entropie eines isolierten Systems kann zunehmen.

Answer

Die Entropie eines kristallinen Feststoffs ist geringer als die eines amorphen Feststoffs.

Answer

Die Entropie eines Systems nimmt mit zunehmender Temperatur zu.

Question 62

Was ist die Gibbssche freie Energie?

Accepted Answer

Die Energie, die für eine Reaktion unter konstanten Druck- und Temperaturbedingungen verfügbar ist.

Answer

Die Energie, die für eine Reaktion bei konstantem Volumen verfügbar ist.

Answer

Die Energie, die für eine Reaktion unter Standardbedingungen verfügbar ist.

Question 63

Welche der folgenden Reaktionen hat eine positive freie Energieänderung?

Accepted Answer

Auflösen von Salz in Wasser

Answer

Verbrennung von Zucker

Answer

Kondensation von Ammoniak

Question 64

Was ist das thermodynamische Gleichgewicht?

Accepted Answer

Ein Zustand, in dem sich die Eigenschaften eines Systems im Laufe der Zeit nicht mehr ändern.

Answer

Ein Zustand, in dem die Reaktionsgeschwindigkeit gleich Null ist.

Answer

Ein Zustand, in dem die freie Energie des Systems minimal ist.