Sammlung von Aufgaben zum Modul "Phasendiagramme".

PhysikAufgaben transparent thin small

Artikel 1: Was ist ein Phasendiagramm?

  • Gibt es mehr zweidimensionale Phasendiagramme als das Druck-Temperatur-Diagramm bei Wasser?
  • Warum sind beim 2D-Phasendiagramm alle Kombinationen an Zustandsgrößen erlaubt und beim 3D-Phasendiagramm nicht?
  • Warum verschwindet am kritischen Punkt die latente Wärme?
  • Ist der Phasenübergang am kritischen Punkt ein Übergang erster Ordnung?
  • Sind Flüssigkeit und Gas bei Wasser unterschiedliche Phasen?
  • Wie sieht dieses Diagramm, das einen Ausschnitt aus dem Phasendiagramm von Wasser bei einem Druck von 1 atm zeigt, bei einem Druck von 10 Pa aus?
    Latente Wärme

Artikel 2: Quarks und Quantenchromodynamik

  • Aus welchen Elementarteilchen bestehen Atome?
  • Über welche Kräfte kann ein Elektron mit einem Quark wechselwirken und warum?
  • Addiere (graphisch) die folgenden Farbladungen. Kann theoretisch ein Objekt aus Quarks dieser Farbladungen als freies Hadron existieren?
    a) rot, grün, blau  b) blau, antiblau 
    c) rot, grün d) grün, rot, antigrün, antirot
    e) rot, grün, blau, grün, antigrün   

Artikel 3: Confinement

  • Wodurch könnte man experimentell freie Quarks von anderen Teilchen unterscheiden?
  • Wie viel Energie muss man einem gebundenen Elektron zuführen, damit es frei wird?
  • Wie ändert sich die Kraft zwischen zwei Quarks bei großen Abständen?
  • Wie können große Abstände zwischen Quarks am Computer simuliert werden?

Artikel 4: Phasendiagramm der QCD

  • Welche Phasen gibt es im QCD-Phasendiagramm nach dem aktuellen Kenntnisstand?
  • Wo liegt die uns bekannte Materie (Atomkerne) im QCD-Phasendiagramm?
  • Durch welche Methoden wird das QCD-Phasendiagramm erforscht?

Artikel 5: Schwerionenkollisionen

  • In welcher Funktion können bereits gebaute Beschleuniger weiterverwendet werden, wenn ein neuer größerer (Ring-)Beschleuniger gebaut wird?
  • Wird ein Quark-Gluon-Plasma, das in einer Schwerionenkollision entsteht, direkt gemessen?
  • Warum können wir durch Schwerionenkollisionen etwas über das frühe Universum lernen?

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