86 Aufgaben zum Kapitel

256
🖩

Die Moleküle von 1 l Wasser werden "markiert" und in allen Weltmeeren (V = 1,37· 109 km³) gleichmäßig verteilt. Wie viele markierte Moleküle befinden sich in 1 l Mischung?

300
🖩

Die Moleküle eines Esslöffels Wassers (3 g) sei gleichmäßig auf alle Weltmeere (`V=1,37*10^9" km³"`) verteilt.

Wie viele dieser Moleküle sind dann im Mittel in einem Becher Meerwasser (55 cm³) enthalten?

760
🖩

Wie viele Atome enthält 1 cm³ Helium bei Normalbedingungen?
Wie lange wäre die Kette, wenn alle Atome nebeneinander gelegt werden? - Vergleichen Sie diese Länge mit dem Erdumfang!

766
🖩

Wie groß ist die spezifische Gaskonstante für Luft?

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!

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"`?

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?

1518

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

1520

Was gilt für die Masse von 1 mol eines Stoffes?

1521
🖩

Wie groß ist die relative Molekülmasse von Wasser?

1523
🖩

Wie groß ist die relative Molekülmasse von Kohlenstoffdioxid?

1524
🖩

Wie groß ist die relative Molekülmasse von Luft?

1525

Wie lautet das Gesetz von Avogadro?

1526

Was ist die spezifische Gaskonstante?

1527

Wie lautet das allgemeine Gasgesetz unter Verwendung der spezifischen Gaskonstanten?

1530

Was ist das Kilomolvolumen eines idealen Gases?

1534

Was ist Diffusion?

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.

2826

Ein `"H"_2"O"`-Molekül „fällt“ in einem Tropfen. Was passiert mit seiner Temperatur?

2827

Weisen alle Moleküle immer eine thermische Bewegung auf?

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!

2885
🖩

Wie viel mol sind 22,4 m³ Sauerstoff?

2886
🖩

Welches Volumen hat 320 g Sauerstoff bei Normalbedingungen?

2905

Was hat eine Erzvorbehandlung mit Entropie zu tun?

3201
✅ *

thermische Bewegung

Aus der Tatsache, dass die thermische Bewegung nicht zum Stillstand kommt, folgt, dass die Zusammenstöße der Teilchen untereinander und gegen die Wände …

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? …

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)?

3226
🖩

Berechnen Sie mit Hilfe der Formel `p={N*m_"M"*bar{v^2}}/{3*V}` die mittlere kinetische Energie von Molekülen in einem Gas unter Normalbedingungen!

3228
🖩

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

3229
✅ *

Gasgemisch

Welche der folgenden Aussagen gelten für die verschiedenartigen Moleküle in einem Gasgemisch: …

3230
✅ *

Aus dem Energiegleichverteilungssatz folgt, dass für Teilchen verschiedener Masse `m_1` und `m_2` in einem Gas bestimmter Temperatur gilt: …

3239
✅ *

Welche der folgenden Aussagen über die Zusammenhang zwischen Wärmezufuhr und Temperaturänderung treffen zu: …

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 …

3442
✅ *

Temperaturausgleich

Der immer von selbst stattfindende Temperaturausgleich zweier berührender Körper führt zu einem Endzustand …

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 …

4460
🖩

Wie groß ist etwa die mittlere Teilchengeschwindigkeit von Molekülen in Wasserstoff unter Normalbedingungen?

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?

4516

Ein Teilchen eines Gases besitzt (meist große) Geschwindigkeiten und hat daher auch einen Impuls. Für ein Gas, das in einem ruhenden Behälter eingeschlossen ist, ist der Gesamtimpuls aller Teilchen gleich Null. Warum folgt daraus nicht, dass alle Teilchenimpulse gleich Null sind?

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.

4999

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

5000

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

5031
✅ *

Molekülmassen von Gasen

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

5209

Was ist die Reaktionsentropie?

6091

Was gibt die relative Molekülmasse an?

6094

Welche Einheit hat die allgemeine Gaskonstante?

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?

6847
✅ *

32 g Sauerstoff O₂ haben bei 0°C und 101,3 kPa ein Volumen von …

6848
✅ *

Welches der nachstehenden Gase hat die geringste Dichte? …

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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