1 Wodurch unterscheidet sich ein isoliertes System von einem offenen System? Wähle die richtigen Aussagen aus. a) Es gibt keinen Energie- und Teilchenaustausch mit der Umgebung. b) Das isolierte System besitzt innere Energie im Gegensatz zum offenen System. c) Es ist von der Umgebung isoliert. 2 In einer Druckrohrleitung fließt Wasser aus einem Speichersee zum Kraftwerk. Welche Energieform gehört nicht zur inneren Energie? Kreuze die richtige Aussage an. a) die kinetische Energie des strömenden Wassers b) die kinetische Energie der Wärmebewegung der Wassermoleküle c) die zwischenmolekularen Kräfte 3 In welcher Weise kann man die innere Energie eines Körpers erhöhen? Kreuze die richtigen Antworten an. a) durch Wärmeleitung b) durch Wärmestrahlung c) durch Beschleunigungsarbeit 4 Wodurch unterscheidet sich der erste Hauptsatz vom allgemeinen Erhaltungssatz der Energie? 5 Erkläre, warum beim Mischen von heißem Wasser (Temperatur T1) und kaltem Wasser (Temperatur T2, T2 < T1) die Entropie der gesamten Wassermenge zunimmt. 6 Beschreibe, wodurch sich reversible von irreversiblen Vorgängen unterscheiden. 7 Diskutiere, ob in einem Teil eines Systems die Entropie abnehmen kann. Teste dein Wissen 1 Ist der Mischungsvorgang von 2 l Wasser von 45 °C und 1 l Wasser von 15 °C irreversibel oder reversibel? Berechne die Entropieänderung (cWasser = 4,18 kJ·kg−1·K−1). 2 Die Temperatur eines Bügeleisens beträgt 250 °C. Das Gerät hat eine Leistung von 1 000 W. Ermittle, wie stark sich die Entropie an der Unterseite des Bügeleisens pro Sekunde ändert. 3 Ein Haus wird mit einer Leistung von 25 kW beheizt. Die Innentemperatur ist 21 °C, die Außentemperatur −10 °C. Bestimme, um wie viel sich die Entropie pro Sekunde an der Innenwand des Hauses ändert. Wie stark ändert sie sich pro Sekunde an der Außenwand? 4 Die Entropie des Universums nimmt zu. Die Sonne strahlt bei einer Temperatur von ca. 6 000 K Energie ab. Auf die Erde trifft eine Strahlungsleistung von ca. 1,7·1017 W, die auch wieder abgestrahlt wird. Die mittlere Temperatur der Erde beträgt 15 °C = 288 K. Ermittle, um welchen Faktor dabei die Entropie zunimmt. Rechenaufgaben 137 4 Energie und Entropie Thermodynamik Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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