81 Aufgaben zum Kapitel

313
🖩

Schätzen Sie den maximalen Flächeninhalt ab, der von 1 m³ Öl auf einer Wasseroberfläche bedeckt werden kann!

766
🖩

Wie groß ist die spezifische Gaskonstante für Luft?

837
🖩

Temperatur

Bei welcher Temperatur haben 58,5 m³ Luft die Masse 71,7 kg, wenn der Luftdruck 1,013 bar beträgt?

1264
🖩

Wie groß ist die mittlere Geschwindigkeit der Methanmoleküle in der Atmosphäre des Jupiter? Die Temperatur der Atmosphäre beträgt im Mittel `ϑ=–130" °C"`.

1265
🖩

Auf welche Temperatur muss ein Gas erwärmt werden, damit sich die bei −20°C vorhandene Geschwindigkeit der Moleküle verdoppelt?

1266
🖩

In einem Volumen von `20" cm³"` sind `8,474*10^20` Moleküle eines Gases eingeschlossen und haben die gesamte kinetische Energie `5 " J"`. Wie groß sind Druck und Temperatur?

1267
🖩

Wie groß ist die kinetische Translationsenergie der Moleküle in 10 g Ammoniakgas (NH3) bei 20°C ?

1268
🖩

Wie groß ist die in 1 m³ Luft bei 0°C und 1 bar enthaltene Translationsenergie (in J und kWh) der Moleküle?

Wie groß ist sie für andere Gase?

Wie groß ist sie für 1 kg H2 bzw. für 1 kg O2?

1269
🖩

Die Dichte von Sauerstoff bei 20°C und einem Druck von 2 bar beträgt 2,62 kg/m³. Ermitteln Sie für diese Bedingungen einen Schätzwert für die mittlere Teilchengeschwindigkeit!

1270
🖩

Gas

Die Mittelwerte der kinetischen Energie und des Impulses eines einzelnen Moleküls betragen `E=6,5*10^{–21}" J"` bzw. `p=4,253*10^{–23}" kgm/s"`.

Um welches einatomige Gas handelt es sich?

1272
🖩

Die Atmosphäre der Sonne besteht zum Großteil aus Wasserstoff (`M=1`).

Wie hoch ist die Temperatur an einer Stelle mit dem Druck `10^{–2}" bar"` und der Dichte `2*10^{–5}" kg/m³"`?

1273
🖩

Gas

Auf wie viel Grad Celsius muss die Temperatur eines Gases erhöht werden, damit sich die bei 20°C vorhandene Geschwindigkeit der Moleküle verdreifacht?

1274
🖩

Helium

Wie groß sind die Masse und die kinetische Translationsenergie von Helium, das in einem Ballon von 100 m³ bei 1 bar und 30°C eingeschlossen ist?

1275
🖩

Welche mittlere Energie haben die Teilchen im Plasma des Sonnenzentrums und welcher Druck herrscht dort, wenn die Temperatur auf `2*10^7" K"` und die Teilchendichte auf `5*10^23 1/"cm³"` geschätzt werden?

1372

Was ist Temperatur?

1380

Wie kann man die Wärmebewegung bei Festkörpern beschreiben?

1381

Wie kann man die Wärmebewegung bei Flüssigkeiten beschreiben?

1382

Wie kann man die Wärmebewegung bei Gasen beschreiben?

1518

Wie groß ist die Avogadrokonstante (Anzahl der Moleküle in einem kmol eines Stoffes)?

1524
🖩

Wie groß ist die relative Molekülmasse von Luft?

1533

Was ist die Brown'sche Bewegung?

1534

Was ist Diffusion?

1535

Was ist Osmose?

1536

Wovon ist der Gasdruck abhängig?

1537

Wer hat die Geschwindigkeitsverteilung von Molekülen eines Gases theoretisch ermittelt?

1538

Wie nennt man einen Vorgang, der nur in einer Richtung ablaufen kann?

1539

Was kennzeichnet einen irreversiblen Vorgang?

1540
✅ *

irreversibel

Welche Vorgänge sind irreversibel? …

1541

Was ist Entropie?

1542

Wie nennt man den Grad der Zufälligkeit eines Systems?

1543

Wie lautet die SI-Einheit für die Entropie?

1544

In welcher Beziehung stehen Entropie und Wärme?

2579
🖩

Es sind die Entropien für die wahrscheinlichsten Zustände eines Zehn-Teilchen-Systems zu berechnen.

2590
🖩

Ermittle die Anzahl der möglichen Zustände im Fünf-Teilchen-System von der Abbildung und die entsprechende Entropie.

60.8

2876

0,3 m³ `"O"_2` und 1,2 m³ `"N"_2` ergeben ziemlich genau 1,5 m³ Luft. Es sind jeweils die Entropien zu berechnen und die Ergebnisse zu vergleichen!

2886
🖩

Welches Volumen hat 320 g Sauerstoff bei Normalbedingungen?

3202
✅ *

thermische Bewegung

Die Geschwindigkeit eines bestimmten Teilchens bei seiner thermischen Bewegung ist …

3203

Ein Kasten ist durch eine durchlässige Wand geteilt. Links und rechts von der Trennwand befinden sich gleich viele Moleküle des gleichen Gases bei gleicher Temperatur, das Volumen ist links kleiner. Warum diffundieren mehr Teilchen von links nach rechts als umgekehrt?

3204
✅ *

Wasserstoff Diffusion

Gase (z.B. Wasserstoff) diffundieren bei Erhöhung der Temperatur leichter durch feste Metalle hindurch, weil …

3205
✅ *

Diffusionsgeschwindigkeit

Die Teilchen ändern bei der thermischen Bewegung durch Zusammenstöße dauernd ihre Richtung. Daher ist die Diffusionsgeschwindigkeit immer …

3206

Warum verliert die Erde nicht durch Diffusion ihre Lufthülle?

3207

Für ein Gemisch mehrerer Gase ist die auf ein Flächenstück der Wand wirkende Gesamtkraft `F` gleich der Summe der von den einzelnen Teilchensorten ausgeübten Kräfte `F_i`. Wie erhält daraus den Gesamtdruck?

3209

Bewegt sich eine Wand beim Stoß auf ein Teilchen zu, so gewinnt dieses bei elastischer Reflexion an Geschwindigkeit. (Prinzip des Tennisschlägers). Was folgt aus dieser Tatsache für ein Gas, das in einem Zylinder rasch verdichtet wird, bezüglich mittlerer Teilchengeschwindigkeit und Temperatur?

3210
✅ *

Gasdruck

Die Temperatur eines Gases in einem Gefäß mit konstantem Volumen wird erhöht. Welche Begründungen für Zunahme des Gasdrucks treffen zu? …

3211
🖩

Ein Gas würde aus einem Behälter mit einer Geschwindikeit `v=sqrt{{2*p}/ϱ}` ins Vakuum entweichen. Diese Geschwindigkeit muss größenordnungsmäßig mit der mittleren Teilchengeschwindigkeit übereinstimmen. Berechnen Sie diese auf eine geltende Ziffer genau für Luft unter Normalbedingungen!

3212
✅ *

Gasmoleküle

Unter welchen Bedingungen kann man das Eigenvolumen von Gasmolekülen in einem Gas vernachlässigen? …

3214
✅ *

Der Druck, den ein Gas auf die Behälterwände ausübt, wird durch die Anziehungskräfte der Teilchen untereinander etwas …

3215
✅ *

Die gegenseitige Anziehung der Moleküle eines Gases wirkt sich umso stärker aus, je …

3218
🖩

Welche Konzentration in kmol/m³ muss eine Lösung haben, die bei 300 K einen osmotischen Druck von 1 bar hat?

3219
🖩

Ein Liter Meerwasser enthält etwa 30 g NaCl (`M_"r"=58,5" 1/kmol"`). Wie groß ist der osmotische Druck bei `T=300 " K"` (ohne Berücksichtigung der Dissoziation)?

3227

Geben Sie die Definitionsgleichung der Boltzmann Konstante an.

3228
🖩

Berechnen Sie die Boltzmann-Konstante `k` mit Hilfe ihrer Definitionsgleichung.

3437
✅ *

irreversibler Vorgang

Welche der folgenden Aussagen ist richtig? Jeder irreversible Vorgang …

3438
✅ *

irreversibler Vorgang

Die Umkehrung eines irreversiblen Vorgangs - zum Beispiel eines Temperaturausgleichs durch Wärmeleitung - steht …

3443
✅ *

thermische Bewegung

zu Aufgabe 3443Das Ereignis, bei dem sich ein Gas auf Grund seiner thermischen Bewegung in die linke Behälterhälfte zurückzieht, ist …

3444
✅ *

Die Ziffernkombination bei einem Fahrradschloss oder einem Tresor entspricht einem bestimmten Zustand des Schlosses, bei einer einzigen Kombination ist das Schloss geöffnet. Bei zufälligem Herumdrehen ist es wahrscheinlicher, …

3445
✅ *

Beim Zusammenstoß eines schnellen Teilchens mit einem langsamen Teilchen ist es wahrscheinlicher, dass sich ihre Energien nachher …

4464
🖩

Auf welche Temperatur müsste ein Gas gebracht werden, damit sich die bei `−20" °C"` vorhandene mittlere Geschwindigkeit der Moleküle verdoppelt?

4472

Ein Luftmolekül mit `v = 480"  m/s"` könnte sich in einem 15 m langen Saal 16-mal pro s hin und zurück bewegen. Was ist dazu zu sagen?

4480

Inwiefern hat der Temperaturausgleich zwischen zwei Körpern mit Entropiezunahme zu tun?

4557

Wie ändert sich die Entropie, wenn beim Schaum in einer Badewanne die Bläschen zerplatzen und die Wasseroberfläche glatt wird?

4996

Warum steigt Wasserdampf beim Trocknen nasser Schuhe oder Kleidung auf?

4997

Wer definierte die Entropie als Maß für die Anzahl der in einem System mikroskopisch erreichbaren Zustände?

4998
🖩

Es sind die Entropien für die wahrscheinlichsten Zustände eines Fünf-Teilchen-Systems zu berechnen.

5000

Wie ändert sich die Entropie eines abgeschlossenen Systems bei reversiblen Prozessen?

5002
🖩

Wie groß ist die Wärmekapazität von Aluminium?

5031
✅ *

Molekülmassen von Gasen

Die Dichten und die relativen Molekülmassen von Gasen sind direkt proportional bei …

6062

Geben Sie auf zwei gültige Ziffern genau an, wie viele Moleküle in `1" kmol"` eines Stoffes enthalten sind.

6091

Was gibt die relative Molekülmasse an?

6211

Wie lautet der Zusammenhang zwischen Entropie `S`, Wärme `Q` und Temperatur `T`?

6212

Ein Topf heißen Wassers kühlt in einem Raum ab. Was passiert mit der Entropie?

6545
🖩

Wie groß ist die Entropie von je 1 Liter Wasser von 10 °C bzw. 90 °C?

Welche Entropie wird beim Mischen erzeugt?

6794
🖩

20 g Wassereis wird bei konstanter Temperatur von 0°C geschmolzen.

Um wie viel ändert sich die Entropie?

6795
🖩

Ein Gas wird in einem Zylinder bei 20 °C isotherm mit einem Arbeitsaufwand von 730 J komprimiert.

Wie groß ist die Entropieänderung?

6809
🖩

Wie lautet die Formel für die Entropieänderung bei einem adiabatischen Vorgang?

6841
✅ *

Eine Lösung hat die Konzentration 1 mol pro Liter. Sie wird 22-mal hintereinander im Verhältnis 1:10 verdünnt. Wie viele Moleküle sind in danach im einem Liter gelöst? …

6892
🖩

Berechnen Sie die Dichte von Helium bei Normalbedingungen aus dem Gesetz von Avogadro!

6965
✅ *

Geschwindigkeitsverteilungen

zu Aufgabe 6965In den Geschwindigkeitsverteilungen von Teilchen eines idealen Gases gilt für die Temperaturen …

6966
✅ *

Entropie

Wie ändert sich die Entropie eines abgeschlossenen Systems bei irreversiblen Prozessen? …

6967
✅ *

Entropie

Wie ändert sich die Entropie eines abgeschlossenen Systems bei reversiblen Prozessen? …

7044
✅ *

Innerhalb eines Körpers nehmen nach genügend langer Zeit alle Moleküle …

 

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