Thermodynamik I Quiz - ETH Z

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(Anpassung im Folienmaster über «Ansicht» > «Folienmaster») 18.12.2020 1

Thermodynamik I – Quiz

Marco Semeraro


(Anpassung im Folienmaster über «Ansicht» > «Folienmaster») 18.12.2020Marco Semeraro 2

Ablauf

▪ Spielregeln:

▪ MC-Fragen mit mehreren richtigen Antwortmöglichkeiten

▪ Pro Aufgabe nur ein Versuch

▪ Schreibe richtige Antworten in den Chat

▪ Ziel: Richtige Antwort möglichst schnell in den Chat schreiben

▪ Auflösung erfolgt nach abgelaufener Zeit (Je nach Aufgabe)

▪ Schnellste Richtige Antwort ergibt drei Punkte, zweitschnellste zwei und drittschnellste einen

Punkt

▪ Bei Unentschieden: Es gibt Bonusfragen (je ein Punkt)

▪ Preise:

▪ Platz 1: 1x 30CHF Gutschein Coop

▪ Platz 2: 2x Menu Small Gutschein McDonald’s

▪ Platz 3: 1x 10CHF Gutschein zfv-Gastronomie (Unimensa etc.)



Frage 1 (Zeit: 30s)

▪ Das folgende System ist...

a) Chemisch homogen

b) Chemisch inhomogen

c) Physikalisch homogen

d) Physikalisch inhomogen



Frage 2 (Zeit: 30s)

▪ Welche der folgenden Gleichheiten sind erfüllt?

a) 10bar = 1MPa

b) 1kJ

kg= 103

m

s

2

c) R =J

kgK

d) ഥR =J

molK

e) R = 8.314𝑘𝐽

𝑘𝑚𝑜𝑙𝐾



Frage 3 (Zeit: 30s)

▪ Welche der folgenden Grössen bezeichnen Zustandsgrössen?

a) W

b) Q

c) ∆Exd) T

Exergiebilanz kann sowohl durch Zustandsgrössen

als auch durch Prozessgrössen dargestellt werden

Temperatur ist eine Zustandsgrösse



Frage 4 (Zeit: 30s)

▪ Gegeben ist ein 𝑃 − 𝑉 Diagramm. Welche Antworten sind korrekt?

a) Rot: isobar

b) Rot: isochor

c) Rot: isotherm

d) Grün: isobar

e) Grün: isochor

f) Grün: isotherm

g) Violett: isobar

h) Violett: isochor

i) Violett: isotherm



Frage 5 (Zeit: 30s)

▪ Gegeben ist ein 𝐻 − 𝑆 Diagramm. Welche Antworten sind korrekt?

a) Rot: isobar

b) Rot: isentrop

c) Rot: isenthalp

d) Rot: isotherm

e) Grün: isobar

f) Grün: isentrop

g) Grün: isenthalp

h) Grün: isotherm

i) Blau: isobar

j) Blau: isentrop

k) Blau: isenthalp

l) Blau: isotherm



Frage 6 (Zeit: 30s)

▪ Gegeben ist ein 𝐻 − 𝑆 Diagramm. Welche Antworten sind immer korrekt?

a) Die orange Linie bezeichnet einen

reversiblen Prozess

b) Die orange Linie bezeichnet einen

isentropen Prozess

c) Es handelt sich um ein ideales Gas

d) Der kritische Punkt ist in Blau

gekennzeichnet

e) Für grosse Entropie- und Enthalpiewerte

ist das 𝐻 − 𝑆 Diagramm proportional zum

𝑇 − 𝑆 Diagramm



Frage 7 (Zeit: 30s)

▪ Welches sind gültige Gleichungen für ideale Gase? ρ bezeichne die Dichte.

a) pV = RT

b) pv = RT

c) p = ρRT

d) pV = nഥRT

e) pV = MRT

f) pV = mRT



Frage 8 (Zeit: 30s)

▪ Ein Prozess findet isentrop statt unter Zuhilfenahme des Arbeitsmittels Luft

(ideales Gas). Der Prozess ist dann...

a) isobar

b) adiabat

c) reversibel

d) isenthalp

Vergleich letzte Woche: aus den polytropen Beziehungen folgt

direkt, dass der Prozess auch adiabat sein muss. Das

Zustandsdreieck der Thermodynamik besagt schliesslich auch,

dass der Prozess reversibel sein muss.



Frage 9 (Zeit: 30s)

▪ Aus den 𝑇𝑑𝑆 − Beziehungen folgt für die Enthalpiedifferenz eines isothermen

und isochoren Prozesses...

a) Δ𝐻 = 𝑉Δ𝑝

b) ∆𝐻 = 𝑣∆𝑝 + 𝑇∆𝑆

c) ∆𝐻 = 𝑉∆𝑝 + 𝑇∆𝑈

d) ∆𝐻 = 𝑉∆𝑝 + 𝑇∆𝑆

a) Wäre korrekt, falls der Prozess zusätzlich isentrop ist

d) Folgt direkt aus 𝑇𝑑𝑆 = 𝑑𝐻 − 𝑉𝑑𝑝



Frage 10 (Zeit: 60s)

▪ Welche Antworten sind richtig?

a. Oben links: Rankine-Cycle

b. Oben rechts: Rankine-Cycle

c. Unten links: Carnot-Cycle

d. Unten rechts: Carnot-Cycle

e. Oben links: Kältemaschine

f. Unten rechts: Kältemaschine

g. Oben links: Prozess an einem

idealen Gas

h. Die beiden oberen Prozesse verbrauchen

Arbeit, die beiden unteren Prozesse liefern

Arbeit

i. Die beiden oberen Prozesse liefern Arbeit,

die beiden unteren Prozesse verbrauchen

Arbeit




▪ In einem Prozess wird ein Kolben-Zylinder-System expandiert. Eine Feder übt eine Kraft

𝐹𝐹𝑒𝑑𝑒𝑟 = 2𝑘𝑥 auf den Zylinder mit Querschnitt 𝐴 aus, wobei 𝑘 die Federkonstante

bezeichnet. Es herrscht der Umgebungsdruck 𝑝0. Wie lautet die vom Zylinder an der Feder

verrichtete Arbeit von Zustand 1 (𝑥 = 0) nach Zustand 2 (𝑥 = 𝐿)?

a) 𝑊1−2 = 𝑘𝐿2

b) 𝑊1−2 = 𝑘𝐿2 + 𝐴𝑝0𝐿

c) 𝑊1−2 =1

2𝑘𝐿2 + 𝐴𝑝0𝐿

d) 𝑊1−2 = 2𝑘𝐿2 + 𝐴𝑝0𝐿

Es ist 𝑊1−2 = 12𝑝𝑑𝑉 = 𝐴0

𝐿 2𝑘𝑥

𝐴+ 𝑝0 𝑑𝑥 = 𝑘𝐿2 + 𝐴𝑝0𝐿

Umgebungsdruck nicht vergessen!




▪ In einem perfekt nach aussen isolierten, stationär arbeitenden Verdampfer wird das

hineinfliessende Wasser isobar erwärmt und verdampft bis zur Austrittstemperatur. Die dafür

benötigte Wärme wird vom Verbrennungsgas bereitgestellt.

a) Verdampfer = Wärmetauscher

b) Verdampfer ≠ Wärmetauscher

c) Exergie wird vom Verbrennungsgas zugeführt

d) Exergie wird vom Wasser Zugeführt

e) Exergie wird vom Verbrennungsgas abgeführt

f) Exergie wird vom Wasser abgeführt

g) ε =genutzter Exergiestrom

zugeführter Exergiestrom=

ሶmWasser ex,Wasser,raus − ex,Wasser,rein

ሶmGas ex,Gas,rein − ex,Gas,raus

h) ε =zugeführter Exergiestrom

genutzter Exergiestrom=

ሶmWasser ex,Wasser,raus − ex,Wasser,rein

ሶmGas ex,Gas,rein − ex,Gas,raus



Bonusfrage 1 (Zeit: ∞)

▪ Wie heissen die drei Hauptassistierende in diesem Jahr?

a. Jens, Claudio, Iwan

b. Claudio, Sophie, Iwan

c. Jens, Claudio, Max

d. Jens, Sophie, Iwan

e. Jens, Max, Iwan

f. Jens, Claudio, Sophie

g. Claudio, Sophie, Max




▪ Wie heissen die Dozierenden in diesem Jahr?

a. Wegener, Steinfeld

b. Poulikakos, Mazza

c. Poulikakos, Müller

d. Poulikakos, Steinfeld

e. Poulikakos, Abhari




▪ Wer ist kein Hilfsassistent/Hilfsassistentin?

a. Marco Semeraro

b. Patricia Hörmann

c. Raphael Langenegger

d. Nicole Ferru

e. David Müller

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