Physik - 1. Trimester: Mechanik - Folge 13: Arbeit durch Wärme

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  1. Ein Heißluftballon (V = 4000 m3 nützt die Auftriebskraft warmer Luft in einer kälteren Umgebung (10°C). Um wie viel muss die Luft innen erwärmt werden, damit 10% des Volumens unten ausströmen? Die Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft der verdrängten Luft. Wie viele Kilogramm kann der Ballon insgesamt heben?

    (A) 20 K; 100 kg
    (B) 40 K; 500 kg
    (C) 100 K; 5 t
     
  2. Wie nennt man die Übergänge vom flüssigen zum festen Zustand bzw. vom gasförmigen zum festen Zustand?

    (A) erstarren bzw. sublimieren
    (B) erstarren bzw. desublimieren
    (C) schmelzen bzw. kondensieren
     
  3. Muss man Wärme zuführen oder entziehen, um vom gasförmigen in den flüssigen Zustand zu gelangen? Wie lautet der Fachbegriff für diese Übergangswärme?

    (A) Wärme zuführen; Kondensationswärme
    (B) Wärme entziehen; Verdampfungswärme
    (C) Wärme entziehen; Kondensationswärme
     
  4. Warum fühlt man sich nach dem Duschen kühler?

    (A) Wegen der "Verdunstungskälte".
    (B) Weil das Duschwasser kälter ist als der Körper.
    (C) Weil eine Fettschicht entfernt wurde.
     
  5. Warum entsteht Nebel vor allem morgens und abends?

    (A) Weil es dann kühler ist.
    (B) Weil dann zu viel Wasserdampf in der Luft ist.
    (C) Weil dann die Bedingungen gegeben sind, dass Wasserdampf kondensiert.
     
  6. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,2 kJ/(kg K). Wie viel Wärme wird benötigt, um das Wasser eines Freibades
    (50 m20 m2,5 m) um 10 K zu erwärmen?

    (A) 105 GJ
    (B) 105 MJ
    (C) 105 kJ
     
  7. Eine Dampflok verrichtet eine Beschleunigungs- und Steigungsarbeit von 1,2 MJ. Dabei werden 4,8 MJ Wärme an die Umgebung abgegeben. Wie viel Energie wurde dafür im Feuer freigesetzt?

    (A) 6,0 MJ
    (B) 4,8 MJ
    (C) 3,6 MJ
     
  8. In einem Studioexperiment wird die eingeschlossene Luft erwärmt und damit der Innendruck erhöht. Anschließend schiebt sich der Kolben gegen einen Widerstand mit einer mittleren Kraft von 5,0 N um 1,5 cm nach außen, bis wieder die ursprünglichen Werte für Druck und Temperatur herrschen. Reibungsverluste sollen vernachlässigt werden. Wie viel Wärme wurde der eingeschlossenen Luft zugeführt?

    (A) 75 mJ (Millijoule)
    (B) 7,5 J
    (C) Es fehlen Angaben.
     
  9. Das Verhalten eines Gases wird im mikroskopischen Teilchenmodell betrachtet. Welche Aussagen treffen zu?

    (A) Die mittlere Geschwindigkeit der Teilchen entspricht der Temperatur.
    (B) Bei Wärmezufuhr erhöht sich die mittlere kinetische Energie der Teilchen.
    (C) Man darf Temperatur und Wärme nicht verwechseln.
     

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