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2.1.4 Wärmelehre

• Im Gegensatz zu den offenen Aufgaben werden beim Eingeben keine Hinweise zur Formulierung der mathematischen Ausdrücke gegeben.
  
  
• Der Test kann jederzeit neu gestartet oder verlassen werden.
  
  
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• Der Test kann mehrfach probiert werden. Für die Statistik zählt die zuletzt abgeschickte Version.
  
  

Aufgabe 2.1.37  
Welche Aussagen sind richtig?

Es gibt eine maximale absolute Temperatur.	Richtig   Falsch
Es gibt eine minimale absolute Temperatur.	Richtig   Falsch
Eine Temperatur von $8^{\circ }\mathrm{C}$ ist das Gleiche wie eine Temperatur von $8\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{K}$.	Richtig   Falsch
Eine Temperaturdifferenz von $8^{\circ }\mathrm{C}$ ist das Gleiche wie eine Temperaturdifferenz von $8\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{K}$.	Richtig   Falsch

 

Temperaturdifferenzen in Celsius und Kelvin sind gleich. Die Kelvin-Skala ist gegenüber der Celsius-Skala jedoch um $-\mathrm{273,15}{}^{\circ }\mathrm{C}$ verschoben. 
Es gibt kein Maximum der absoluten Temperatur, aber ein Minimum. Dieses liegt bei $-\mathrm{273,15}{}^{\circ }\mathrm{C}$ bzw. $0\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{K}$.

Aufgabe 2.1.38  
Wie viel Wärmeenergie muss einer Wassermenge von $2\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{k}\mathrm{g}$ entzogen werden, damit sie von $80{}^{\circ }\mathrm{C}$ auf $20{}^{\circ }\mathrm{C}$ abgekühlt wird? 
(Hinweis: Die spezifische Wärmekapazität des Wassers beträgt $c_{\text{Wasser}}=\mathrm{4,2}\hspace{0.17em}\mathrm{}\frac{\mathrm{k}\mathrm{J}}{\mathrm{k}\mathrm{g}·\mathrm{K}}$.) 


Wählen Sie eine Antwort:

$126\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{k}\mathrm{J}$
$168\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{k}\mathrm{J}$
$504\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{k}\mathrm{J}$
$673\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{k}\mathrm{J}$

 

Die Energie, die ein Körper bei der Erwärmung von der Temperatur $T_1$ auf $T_2$ mit dem Temperaturunterschied $\Delta T=T_2-T_1$ aufnimmt (oder bei einer entsprechenden Abkühlung abgibt), lässt sich folgendermaßen berechnen:

${\displaystyle Q=c·m·\Delta T=4200\hspace{0.17em}\mathrm{}\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{k}\mathrm{g}·\mathrm{K}}·2\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{k}\mathrm{g}·60\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{K}=504\hspace{0.17em}000\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{J}=504\hspace{0.17em}\mathrm{}\mathrm{k}\mathrm{J}\hspace{0.5em}.}$

Aufgabe 2.1.39  
Marie hält einen kalten Metallstab in der Hand. Währenddessen wird ihre Hand kälter. Was passiert mit dem Metallstab?  


Wählen Sie eine Antwort:

Der Metallstab wird wärmer, da Wärmeenergie vom Metall auf die Hand übertragen wird.
Der Metallstab wird wärmer, da Wärmeenergie von der Hand auf das Metall übertragen wird.
Der Metallstab ändert seine Temperatur nicht, da die gleiche Menge an Wärmeenergie von der Hand auf den Metallstab wie vom Metallstab auf die Hand übertragen wird.
Der Metallstab ändert seine Temperatur nicht, da keine Wärmeenergie ausgetauscht wird.

 

Richtig ist: Der Metallstab wird wärmer, da Wärmeenergie von der Hand auf das Metall übertragen wird.
Sind zwei Körper mit unterschiedlicher Temperatur in Kontakt, so wird so lange Wärmeenergie vom wärmeren auf den kälteren Körper übertragen, bis sich die beiden Temperaturen angeglichen haben.