Materialwissenschaften und Phasendiagramme
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Questions and Answers

Was beschreibt die Liquidus-Linie in einem Phasendiagramm?

  • Die Grenze zwischen Schmelze und Mischphase. (correct)
  • Die Grenze zwischen Flüssigkeit und gasförmigem Zustand.
  • Die Grenze zwischen Festkörper und Mischphase.
  • Die Grenze zwischen festen Phasen verschiedener Zusammensetzungen.

    • Welche Aussage trifft auf das Verhalten der Stoffe A und B während des Abkühlprozesses zu?

  • Der Feststoffanteil von Stoff B bleibt während des gesamten Prozesses konstant.
  • Stoff A bleibt länger in der flüssigen Phase als Stoff B.
  • Stoff B hat den höheren Schmelzpunkt.
  • Energie wird beim Einbau von Stoff B in den A-reichen Kristall gewonnen. (correct)

    • Was passiert bei einem langsamen Abkühlvorgang der Legierung?

  • Es entsteht eine homogene Zusammensetzung des erstarrten Materials.
  • Die Entropie im System wird minimiert.
  • Der Schmelzpunkt der Legierung erhöht sich.
  • Es kann zu einer inhomogenen Zusammensetzung des Materials kommen. (correct)

    • Welches Element hat das Bestreben, länger in der flüssigen Phase zu bleiben?

    <p>Element B, da es den niedrigeren Schmelzpunkt hat.</p> Signup and view all the answers

    Wie verhält sich die statistische Verteilung von Stoff A und Stoff B im System?

    <p>Sie strebt aufgrund der Entropie eine gleichmäßige Verteilung an.</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft kennzeichnet metallische Leiter am besten?

    <p>Hohe elektrische Leitfähigkeit</p> Signup and view all the answers

    Welches Verfahren wird zur Herstellung von Reinstsilizium verwendet?

    <p>Czochralski-Verfahren</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage zu Phasendiagrammen ist korrekt?

    <p>Sie zeigen die Beziehung zwischen Temperatur und Druck einer Substanz.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das Ohm’sche Gesetz?

    <p>Die Beziehung zwischen Spannung und Stromstärke.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über thermische Eigenschaften ist falsch?

    <p>Sie sind unwichtig für die Analyse von elektrischen Leitern.</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Kristalldefekt tritt am häufigsten in Metallen auf?

    <p>Versetzungen</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Materialien ist ein typisches Beispiel für einen Halbleiter?

    <p>Silizium</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Dotierung von Silizium?

    <p>Die gezielte Einführung von Verunreinigungen zur Anpassung der elektronischen Eigenschaften.</p> Signup and view all the answers

    Wer ist der Autor des Buches über Materialien der Elektronik und Energietechnik?

    <p>Peter Wellmann</p> Signup and view all the answers

    Welche Materialien werden in dem Titel des Buches erwähnt?

    <p>Halbleiter, Graphen, Funktionale Materialien</p> Signup and view all the answers

    Welches rechtliche Konzept schützt das Werk in Bezug auf seine Verwertung?

    <p>Urheberrecht</p> Signup and view all the answers

    Was ist die ISBN des eBooks laut den Angaben?

    <p>978-3-658-26992-0</p> Signup and view all the answers

    In welcher Universität ist Peter Wellmann tätig?

    <p>Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg</p> Signup and view all the answers

    Was muss für Vervielfältigungen des Werkes unbedingt eingeholt werden?

    <p>Zustimmung des Verlags</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Materialien wird als besonders in diesem Buch hervorgehoben?

    <p>Funktionale Materialien</p> Signup and view all the answers

    Welches im Werk dargestellte Material wird häufig in modernen elektronischen Anwendungen verwendet?

    <p>Graphen</p> Signup and view all the answers

    Was bezeichnet der Haltepunkt im Abkühldiagramm?

    <p>Den Punkt, an dem die Temperatur konstant bleibt.</p> Signup and view all the answers

    Was passiert bei einer beliebig mischbaren binären Legierung im Gegensatz zu einer Legierung mit konstantem Haltepunkt?

    <p>Es gibt ein Halteintervall.</p> Signup and view all the answers

    Welches Diagramm zeigt den Prozess der Kristallisation bei einem Abkühlvorgang?

    <p>Abkühldiagramm.</p> Signup and view all the answers

    Wie verhält sich die Temperatur T im Abkühlvorgang bei der Schmelztemperatur TS?

    <p>T kann über oder unter TS liegen.</p> Signup and view all the answers

    Wovon hängen die Halteintervalle in einer Legierung ab?

    <p>Von der Materialzusammensetzung.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über das Phasendiagramm einer binären Legierung ist korrekt?

    <p>Es beinhaltet eine Liquidus- und eine Soliduslinie.</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn die Temperatur unter die Schmelztemperatur TS fällt?

    <p>Es beginnt der Kristallisationsprozess.</p> Signup and view all the answers

    Welche Temperaturwerte sind in einer binären Legierung typisch für eine gegebene Zusammensetzung?

    <p>Nur ein Temperaturanfangs- und ein Temperaturendwert.</p> Signup and view all the answers

    Was ist die spezifische Wärme von Wasser in kJ/(kg ⋅ K)?

    <p>4,19 kJ/(kg ⋅ K)</p> Signup and view all the answers

    Welches Material hat tendenziell eine höhere spezifische Wärme?

    <p>Leichte Metalle</p> Signup and view all the answers

    Welche Einheit wird für die spezifische Wärme verwendet?

    <p>J/(kg ⋅ K)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Wärmestromdichte in der Analogie zur elektrischen Stromdichte?

    <p>Die Temperaturdifferenz zwischen zwei Punkten</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Materialien hat die höchste Härte laut der Mohs-Skala?

    <p>Diamant</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein typisches cV-Wert von Polymeren?

    <p>1 kJ/(kg ⋅ K)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über die Härte von Materialien ist korrekt?

    <p>Saphir hat eine Härte von 9 auf der Mohs-Skala.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt der $C_v$-Wert eines Materials?

    <p>Die spezifische Wärme des Materials</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die elektrische Leitfähigkeit σ eines Materials?

    <p>Das Produkt aus Ladungsträgerkonzentration, Elementarladung und Ladungsbeweglichkeit</p> Signup and view all the answers

    Wodurch unterscheidet sich die Leitfähigkeit von Metallen von der anderer Materialien?

    <p>Durch die große zur Verfügung stehende Elektronenkonzentration</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit Elektronen nahe der Fermi-Kante, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird?

    <p>Sie können freie Energieniveaus oberhalb der Fermi-Energie einnehmen</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Ionenleitung in Gläsern und Keramiken beschrieben?

    <p>n wird durch die Ionen-Konzentration ersetzt</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit ist bei verschiedenen Materialien am auffälligsten?

    <p>Sie zeigt eine Bandbreite von mehr als 20 Größenordnungen</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Bandstruktur von Materialien ist korrekt?

    <p>Bänder entstehen während der Entstehung chemischer Bindungen</p> Signup and view all the answers

    Was kennzeichnet die Fermi-Energie eines Materials?

    <p>Das energetisch höchste, besetzte Band</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Halbleiter ist falsch?

    <p>Sie haben eine höhere Leitfähigkeit als Metalle</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Buchinformationen

    • Titel: Materialien der Elektronik und Energietechnik
    • Autoren: Peter Wellmann
    • Auflage: 2., erweiterte Auflage
    • Verlag: Springer Vieweg
    • Inhalt: Halbleiter, Graphen, Funktionale Materialien

    Inhaltsverzeichnis (Auszüge)

    • Allgemeine Grundlagen der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
    • Leiter und Metalle
    •  Halbleiter
    • Graphen und weitere Kohlenstoffallotrope
    • Isolatoren und Dielektrika
    • Magnetische Materialien
    • Thermoelektrika
    • Materialien für Batterie-, Brennstoffzellen- und Wasserspaltung-Technologien

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    Quiz Team

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    Materialien der Elektronik und Energietechnik (PDF)

    Description

    Dieses Quiz beschäftigt sich mit den grundlegenden Konzepten der Materialwissenschaft, insbesondere mit Phasendiagrammen und den Eigenschaften von Stoffen wie A und B während des Abkühlprozesses. Es werden Aspekte wie das Ohm’sche Gesetz, Kristalldefekte und die Dotierung von Silizium behandelt.

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