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AP Physik 2

186 cards · 🇩🇪 Deutsch

Umfassende Wiederholung für die AP-Physik-2-Prüfung: Thermodynamik, Elektromagnetismus, Optik und moderne Physik

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Question

Was ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik?

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  1. 1Was ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik?
    Energie kann nicht erzeugt oder zerstört werden, sondern wird nur von einer Form in eine andere übertragen oder umgewandelt (Energieerhaltung)
  2. 2Was besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik?
    Die Gesamtentropie eines isolierten Systems nimmt mit der Zeit immer zu, und Wärme fließt natürlicherweise von heiß zu kalt
  3. 3Was ist ein ideales Gas?
    Ein theoretisches Gas, bei dem Moleküle kein Volumen haben, keine intermolekularen Kräfte ausüben und vollkommen elastische Stöße durchlaufen
  4. 4Geben Sie die Gleichung des idealen Gasgesetzes an
    PV = nRT, wobei P der Druck ist, V das Volumen, n die Molzahl, R die Gaskonstante und T die Temperatur in Kelvin ist
  5. 5Was ist die Beziehung zwischen Druck und Volumen in einem isothermen Prozess?
    Umgekehrtes Verhältnis: Mit zunehmendem Volumen nimmt der Druck ab (PV = konstant)
  6. 6Was passiert mit der inneren Energie in einem isothermen Prozess?
    Die innere Energie bleibt konstant, weil die Temperatur konstant ist (ΔU = 0)
  7. 7Was ist ein adiabatischer Prozess?
    Ein thermodynamischer Prozess, bei dem keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht wird (Q = 0)
  8. 8Was ist die Gleichung für die von einem Gas bei Ausdehnung verrichtete Arbeit?
    W = PΔV bei konstantem Druck, oder W = ∫PdV bei variablem Druck
  9. 9Was ist Entropie?
    Ein Maß für die Unordnung oder Zufälligkeit eines Systems; nimmt bei spontanen Prozessen zu
  10. 10Was ist die kinetische Gastheorie?
    Ein Modell, das Gasverhalten basierend auf der Bewegung von Molekülen erklärt: Temperatur ist proportional zur durchschnittlichen kinetischen Energie
  11. 11Welche Beziehung besteht zwischen Temperatur und durchschnittlicher kinetischer Energie?
    Die durchschnittliche kinetische Energie von Gasmolekülen ist direkt proportional zur absoluten Temperatur: KE_avg = (3/2)kT
  12. 12Was ist ein PV-Diagramm?
    Ein Graph, der die Beziehung zwischen Druck und Volumen während eines thermodynamischen Prozesses zeigt
  13. 13Was stellt die Fläche unter einer Kurve auf einem PV-Diagramm dar?
    Die vom oder am Gas während des Prozesses verrichtete Arbeit
  14. 14Was ist ein isobarer Prozess?
    Ein thermodynamischer Prozess, der bei konstantem Druck abläuft
  15. 15Was ist ein isochorer (isovolumetrischer) Prozess?
    Ein thermodynamischer Prozess, der bei konstantem Volumen abläuft (keine Arbeit wird verrichtet)
  16. 16Was ist Wärmekapazität?
    Die Menge an Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur einer Substanz um ein Grad zu erhöhen
  17. 17Was ist spezifische Wärme?
    Die Menge an Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur von einem Gramm (oder einem Kilogramm) einer Substanz um ein Grad zu erhöhen
  18. 18Was ist eine Wärmekraftmaschine?
    Ein Gerät, das Wärmeenergie in mechanische Arbeit umwandelt, indem es zwischen zwei Temperaturreservoirs arbeitet
  19. 19Was ist die Effizienz einer Wärmekraftmaschine?
    Effizienz = W/Q_h = (Q_h - Q_c)/Q_h, wobei W die Arbeitsleistung ist, Q_h die zugeführte Wärme und Q_c die abgelehnte Wärme
  20. 20Was ist eine Carnot-Maschine?
    Eine idealisierte Wärmekraftmaschine mit maximaler Effizienz, die in einem umkehrbaren Zyklus arbeitet
  21. 21Was ist die Carnot-Effizienz?
    η = 1 - (T_c/T_h), wobei T_c die Temperatur des kalten Reservoirs ist und T_h die Temperatur des heißen Reservoirs (in Kelvin)
  22. 22Was ist ein Kühlschrank in der Thermodynamik?
    Eine Wärmekraftmaschine, die rückwärts betrieben wird und Wärme von einem kalten Reservoir zu einem heißen Reservoir mit Arbeitsaufwand überträgt
  23. 23Was ist der Leistungskoeffizient (COP) für einen Kühlschrank?
    COP = Q_c/W, das Verhältnis der aus dem kalten Reservoir entfernten Wärme zur Arbeitsaufwand
  24. 24Was ist das Coulomb-Gesetz?
    F = kq₁q₂/r², die Kraft zwischen zwei Punktladungen ist proportional zum Produkt der Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands
  25. 25Welchen Wert hat die Coulomb-Konstante k?
    k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C² (oder ungefähr 9,0 × 10⁹ N·m²/C²)
  26. 26Was ist ein elektrisches Feld?
    Die Kraft pro Einheitsladung, die von einer kleinen positiven Testladung an einem Punkt im Raum erfahren wird
  27. 27Was ist die Gleichung für das elektrische Feld?
    E = F/q, wobei F die Kraft ist und q die Testladung, oder E = kQ/r² für eine Punktladung
  28. 28In welche Richtung zeigt das elektrische Feld?
    Weg von positiven Ladungen und in Richtung negativer Ladungen
  29. 29Was ist elektrisches Potenzial (Spannung)?
    Die elektrische potenzielle Energie pro Einheitsladung an einem Punkt in einem elektrischen Feld
  30. 30Was ist die Gleichung für das elektrische Potenzial aufgrund einer Punktladung?
    V = kQ/r, wobei Q die Quellenladung ist und r der Abstand von der Ladung

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