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Thermodynamik und Statistische Physik

Total questions: 17

Worksheet time: 10mins

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1.

Welches der folgenden Differentiale ist nicht vollständig?

a)

df = ydx + xdydf\ =\ ydx\ +\ xdy

b)

df = ydx  xdydf\ =\ ydx\ -\ xdy

c)

df = xydx + 12(x2+y2)dydf\ =\ xydx\ +\ \frac{1}{2}\left(x^2+y^2\right)dy

2.

Für einen isochoren Prozess gilt

a)

δQ = 0\delta Q\ =\ 0

b)

dS = 0dS\ =\ 0

c)

dV = 0dV\ =\ 0

d)

dμ = 0d\mu\ =\ 0

3.

Welche Eigenschaft gilt nur für adiabatische Prozesse?

a)

pVk = constpV^k\ =\ const

b)

δW = 0\delta W\ =\ 0

c)

SdT  Vdp + Ndμ = 0SdT\ -\ Vdp\ +\ Nd\mu\ =\ 0

d)

Cp > CVC_p\ >\ C_V

4.

Der Carnotsche Wirkungsgrad lautet

a)

η =1  TwarmTkalt\eta\ =1\ -\ \frac{T_{warm}}{T_{kalt}}

b)

η = 1  TkaltTwarm\eta\ =\ 1\ -\ \frac{T_{kalt}}{T_{warm}}

5.

Intensive Zustandsgrößen ... der Systemgröße.

a)

sind unabhängig von

b)

skalieren mit

6.

Im Mikrokanonischen Ensemble wird die/das ...

a)

Innere Energie U(S,V,N)U\left(S,V,N\right) minimiert.

b)

Freie Energie F(T,V,N)F\left(T,V,N\right) minimiert.

c)

Volumen V(U,T,N)V\left(U,T,N\right) maximiert.

d)

Entropie S(U,V,N)S\left(U,V,N\right) maximiert.

7.

Die natürlichen Variablen der Gibbschen Enthalpie G sind

a)

G=G(T,p,N)G=G\left(T,p,N\right)

b)

G=G(T,V,N)G=G\left(T,V,N\right)

c)

G=G(T,p,μ)G=G\left(T,p,\mu\right)

d)

G=G(S,p,N)G=G\left(S,p,N\right)

8.

Die Gibbsche Enthalpie folgt aus der Inneren Energie U durch die Legendre Transformation ...

a)

G=U+TS+pVG=U+TS+pV

b)

G=UTS+pVG=U-TS+pV

c)

G=U+TSpVG=U+TS-pV

d)

G=UTSpVG=U-TS-pV

9.

Die Wärmekapazität CpC_p bei konst. Druck pp ist definiert als

a)

Cp=UTpC_p=\frac{\partial U}{\partial T}\biggl|_p

b)

Cp=FTpC_p=\frac{\partial F}{\partial T}\biggl|_p

c)

Cp=GTpC_p=\frac{\partial G}{\partial T}\biggl|_p

d)

Cp=HTpC_p=\frac{\partial H}{\partial T}\biggl|_p

10.

Für welches Potential sind die thermodynamischen Stabilitätsbedingungen verletzt?

a)

2SU2V>0\frac{\partial^2S}{\partial U^{^2}}\biggl|_V>0

b)

2US2V>0\frac{\partial^2U}{\partial S^2}\biggl|_V>0

c)

2GT2p<0\frac{\partial^2G}{\partial T^2}\biggl|_p<0

d)

2Hp2S<0\frac{\partial^2H}{\partial p^2}\biggl|_S<0

e)

2FV2T>0\frac{\partial^2F}{\partial V^2}\biggl|_T>0

11.

Welche Aussage über diskontinuierliche Phasenübergänge trifft nicht zu?

a)

Thermodynamisches Potential stetig

b)

Phasenkoexistenz

c)

Phasenübergang 1. Ordnung

d)

keine latente Wärme

12.

Welche Besonderheit weist das Phasendiagramm von Wasser auf?

a)

Existenz eines Tripelpunkts

b)

neg. Steigung der Schmelzkurve

c)

kein kritischer Punkt für Schmelzkurve

d)

Existenz eines krit. Punkts auf Dampfdruckkurve

13.

Die Steigung der Phasengrenzlinie dpdT = ΔvapHΔvapVT\frac{\text{d}p}{\text{d}T}\ =\ \frac{\Delta_{vap}H}{\Delta_{vap}VT} wird beschrieben durch die

a)

Von-Neumann Gleichung

b)

Clausius-Clapeyron Gleichung

c)

Gibbs-Duhem Gleichung

d)

Boltzmann Gleichung

14.

Der markierte Bereich zeigt das Gebiet der ... bzgl. Phasentrennung.

a)

Stabilität

b)

Metastabilität

c)

Instabilität

d)

(keine allg. Aussage möglich)

15.

Der markierte Bereich zeigt das Gebiet der ... bzgl. Phasentrennung.

a)

Stabilität

b)

Metastabilität

c)

Instabilität

d)

(keine allg. Aussage möglich)

16.

Der markierte Bereich zeigt das Gebiet der ... bzgl. Phasentrennung.

a)

Stabilität

b)

Metastabilität

c)

Instabilität

d)

(keine allg. Aussage möglich)

17.

Der markierte Bereich zeigt das Gebiet der ... bzgl. Phasentrennung.

a)

Stabilität

b)

Metastabilität

c)

Instabilität

d)

(keine allg. Aussage möglich)