Wärmelehre-Kapitel 2

Question 1

Was ist die Formel für die Berechnung der Wärme, die bei einer Temperaturänderung aufgenommen oder abgegeben wird?

Answer 1

Q=m⋅c⋅ΔT
Q: Wärmeenergie (in Joule),
m: Masse (in kg),
c: spezifische Wärmekapazität (in J/(kg·K)),
ΔT: Temperaturänderung (in K oder °C)

Question 2

Wie lautet die Formel für die Schmelzwärme?

Answer 2

Q=m⋅L,
wobei L die spezifische Schmelzwärme ist.

Question 3

Was ist die spezifische Schmelzwärme und in welcher Einheit wird sie angegeben?

Answer 3

Die Energie, die benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes zu schmelzen, ohne die Temperatur zu ändern. Einheit: J/kg

Question 4

Wie berechnet man die Verdampfungswärme?

Answer 4

Q=m⋅L,
wobei
L: spezifische Verdampfungswärme.

Question 5

Was ist die spezifische Wärmekapazität?

Answer 5

Die Energie, die benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes um 1 K (oder °C) zu erwärmen.
Einheit:
J/(kgK)

Question 6

Wie lautet die Formel für den Wärmestrom bei Wärmeleitung?

Answer 6

Q= k⋅A⋅ΔT⋅t ​/ d
k: Wärmeleitfähigkeit (W/(m·K)),
A: Fläche (m²),
ΔT: Temperaturdifferenz (K),
d: Materialdicke (m),
t: Zeit (s)

Question 7

Wie berechnet man die Wärme, die ein Körper durch Strahlung abgibt?

Answer 7

P=σ⋅A⋅(T⁴₁ − T⁴₂),
wobei σ die Stefan-Boltzmann-Konstante ist.

Question 8

Was ist die Stefan-Boltzmann-Konstante und welcher Wert wird für sie verwendet?

Answer 8

𝜎 = 5,67 ⋅ 10⁻⁸ W/(m² K⁴)

Question 9

Was ist der Unterschied zwischen Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung?

Answer 9

Wärmeleitung: Energieübertragung durch direkten Kontakt.
Konvektion: Energieübertragung durch Bewegung eines Mediums (z. B. Luft, Wasser).
Strahlung: Energieübertragung durch elektromagnetische Wellen (z. B. Sonnenstrahlen).

Question 10

Welche Einheit hat die Wärmeenergie Q?

Answer 10

Die Einheit der Wärmeenergie ist Joule (J).

Question 11

Wie berechnet man die Temperaturänderung eines Körpers, wenn die aufgenommene Wärme bekannt ist?

Answer 11

ΔT= Q / m⋅c ​
Q: Wärmeenergie (in Joule),
m: Masse (in kg),
c: spezifische Wärmekapazität (in J/(kg·K)),
ΔT: Temperaturänderung (in K oder °C)

Question 12

Was passiert während eines Phasenwechsels mit der Temperatur eines Stoffes?

Answer 12

Die Temperatur bleibt konstant, da die zugeführte Energie für den Phasenwechsel (z. B. Schmelzen oder Verdampfen) genutzt wird.

Question 13

Wie lautet das Ohmsche Gesetz?

Answer 13

U=R⋅I,
wobei:
U: Spannung (in Volt),
R: Widerstand (in Ohm),
I: Stromstärke (in Ampere)

Question 14

Wie berechnet man die elektrische Leistung?

Answer 14

P=U⋅I,
wobei:
P: Leistung (in Watt),
U: Spannung (in Volt),
I: Stromstärke (in Ampere)

Question 15

Was ist die spezifische Verdampfungswärme von Wasser?

Answer 15

Die Energie, die benötigt wird, um 1 kg Wasser zu verdampfen.
Wert: L =2260kJ/kg

Question 16

Wie berechnet man die Wärme, die bei einer Abkühlung abgegeben wird?

Answer 16

Q=m⋅c⋅ΔT,
wobei ΔT hier negativ ist.

Question 17

Welche Faktoren beeinflussen die Wärmeleitung durch ein Material?

Answer 17

-Materialeigenschaften (k),
-Fläche (A),
-Temperaturdifferenz (ΔT),
-Dicke des Materials (d) und
-Zeit (t).

Question 18

Wie wird die Wärmeübertragung durch Konvektion beschrieben?

Answer 18

Energie wird durch die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen übertragen. Sie hängt von der Temperaturdifferenz, der Strömungsgeschwindigkeit und den Eigenschaften des Mediums ab.

Question 19

Wie lautet die Formel um den Wärmeverlust durch eine Rohrleitung zu berechnen?

Answer 19

Q= (2⋅π⋅k⋅L⋅ΔT)/ln(r₂/r₁)

Q: Wärmeverlust pro Sekunde (Watt oder Joule/Sekunde)
k: Wärmeleitfähigkeit des Rohrmaterials (W/m·K)
L: Länge der Rohrleitung (m)
ΔT: Temperaturdifferenz (K oder °C)
r₁ : innerer Radius des Rohres (m)
r₂: äußerer Radius des Rohres (m) ⁡
ln: Natürlicher Logarithmus (Basis 𝑒 e)