Prüfungsfragen

zenzi
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von zenzi »

Fragen vom 13.8.2010

1. unterschiedliche Bindungsarten im Festkörper

2. Strukturanalyse von
a) Elektronen und
b) Neutronenbeugung und
c) vergleiche Vor- & Nachteile.

3. Erkläre anhand eines Phasendiagrammes (freie Enthalpie vs. Konzentration)
a) Wann es zur Ausbildung eines eutektischen, peritektischen und intermetallischen Phase kommt. (Es genügt 1 Diagramm)
b) PHasendiagramm (Temperatur vs. Konzentration): eutektisches System mit vollständiger Unlöslichkeit im festen Zustand und beschreibe jeweilige Teil-Phasenräume.
c) Konode + Hebelgesetz erklären

4.
a) Begründe ausgehend von der Lösung der Diffusionsgleichung für punktförmige Quellen und ideal mischbaren Diffusionspaar, das WAchstum der Dicke der Durchmischzone mit der Wurzel aus der Zeit.
b) Welche Zusammensetzung hat das Diffusionspaar bei Konstanter Temperatur nach unendlich langer Zeit, wenn Phasendiagramm des Paares die begrenzende Phasen alpha und beta aufweist.
c) Zu welchen Abweichungen vom parabloschen Wachstumsgesetz kommt es bei Bildung einer intermediären Phase im Diffusionspaar? Erläutere den Zusammenhang von "reaktionskontrolliert" und "diffusionskontrolliert".

5.
a) Zeichne Spannungs-Dehnungskurve von spröde, dukive und Elastomere und nenne jeweils 2 Beispiele
b) Einzeichnen der linearen Proportionalität von Spannung und Dehnung. Wie heißt der Proportionalitätsfaktor?
c) Was ist der Grund für extreme reversible Verformbarkeit bei Elastomeren?

christiank8687
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von christiank8687 »

Prüfungsfragen vom 30.09.2010:

1.
a) Diskutieren Sie die unterschiedlichen Kristallsysteme und Bravaisgitter
b) Diskutieren Sie die Kristallstruktur von NaCl und noch 2, die ich vergessen habe
c) Diskutieren Sie die Unterschiede zwischen intrinsische und extrinsische Stapelfehler und Antiphasengrenze

2.
a) Definieren Sie Innere Energie und Enthalpie über 1. Hauptsatz. Warum wird eher Enthalpie zur Beschreibung der Zustände verwendet
b) Entropie über 2. Hauptsatz definieren, Freie Enthalpie und Freie Energie definieren. Wann läuft ein Prozess spontan
c) Freie Enthalpie eines Mischsystems angeben.

3. Erkläre anhand eines Phasendiagrammes (freie Enthalpie vs. Konzentration)
a) Wann es zur Ausbildung eines eutektischen, peritektischen und intermetallischen Phase kommt. (Es genügt 1 Diagramm)
b) PHasendiagramm (Temperatur vs. Konzentration): peritektisches System und beschreibe jeweilige Teil-Phasenräume.
c) Konode + Hebelgesetz erklären

4.
a) Zeichne Spannungs-Dehnungskurve von spröde, dukive und Elastomere und nenne jeweils 2 Beispiele
b) Einzeichnen der linearen Proportionalität von Spannung und Dehnung. Wie heißt der Proportionalitätsfaktor?
c) 2 weitere Prüfverfahren von mechanischen Eigenschaften.

5.
a) thermische leitfähigkeit
a) definition und beschreibung
b) beiträge und limitierung der leitfähigkeit (streuprozesse)
c) zusammenhang el. und therm. leitfähigkeit
d) typ. abhängigkeit der therm. leitfähigkeit von der temperatur
e) wozu hohe bzw. niedrige therm. leitfähigkeit

Anna1
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von Anna1 »

Ich hab die von christiank8687 geposteten Prüfungsfragen vom 30.09.2010 um die fett gedruckten Wörter ergänzt

1.
a) Diskutieren Sie die unterschiedlichen Kristallsysteme und Bravaisgitter
b) Diskutieren Sie die Kristallstruktur von NaCl, CsCl, ZnS
c) Diskutieren Sie die Unterschiede zwischen intrinsische und extrinsische Stapelfehler und Antiphasengrenze

2.
a) Definieren Sie Innere Energie und Enthalpie über 1. Hauptsatz. Warum wird für Festkörper eher Enthalpie als Energiemaß verwendet?
b) Entropie über 2. Hauptsatz definieren, Freie Enthalpie und Freie Energie definieren. Wann läuft ein Prozess spontan ab? Wann ist Gleichgewichtszustand erreicht?
c) Freie Enthalpie eines Mischsystems angeben.

3. Erkläre anhand eines Phasendiagrammes (freie Enthalpie vs. Konzentration)
a) Wann es zur Ausbildung eines eutektischen, peritektischen und intermetallischen Phase kommt. (Es genügt 1 Diagramm)
b) PHasendiagramm (Temperatur vs. Konzentration): peritektisches System und beschreibe jeweilige Teil-Phasenräume.
c) Konode + Hebelgesetz erklären

4.
-) idealen Zugversuch beschreiben; welche beiden wichtigen mechanischen Größen können damit bestimmt werden?
a) Zeichne Spannungs-Dehnungskurve von spröde, dukive und Elastomere und nenne jeweils 2 Beispiele
b) Einzeichnen der linearen Proportionalität von Spannung und Dehnung. Wie heißt der Proportionalitätsfaktor?
c) 2 weitere Prüfverfahren von mechanischen Eigenschaften.

5.
a) thermische leitfähigkeit
a) definition und beschreibung
b) beiträge und limitierung der leitfähigkeit (streuprozesse)
c) zusammenhang el. und therm. leitfähigkeit
d) typ. abhängigkeit der therm. leitfähigkeit von der temperatur
e) wozu hohe bzw. niedrige therm. leitfähigkeit

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claus
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von claus »

Prüfungsfragen vom 19.11.2010:

1.a) Aus welchen Teilen setzt sich das magnetische Moment der Atome zusammen
b)Beispiele für Dia, Ferro, Para, Ferri, und Anitferro-mag.?
c) Mikromagnetismus beschreiben
d) Skizziere die Hysteresekurven von hartmagnetischen Stoffen/Legierungen

2. Röntgen/Neutronenanalyse - Vergleiche

3. Aktivierungsenergie, Random Walk, Rekations-Diffusionskontrolliertes Wachstum

4. Therm. Leitfähigkeit (Definition, Beiträge, el/therm. Leitfähigkeit, Materialien)

5. Therm. Ausdehnung:
x)Wie lautet die Definitionsgleichung der therm. Ausdehnung?
x)Skizzieren sie ein Potential, das Anlass zur therm. Ausdehnung gibt & beschreiben sie daraus die Ursache der therm. Ausdehnung
x) Gesucht: Graph. Zusammenhang zw. Schmelztemp. und Ausdehnung
x) Warum haben einige Materialien keine therm. Ausdehnung? -> ein Beispiel aus dieser Gruppe nennen

oo696969oo
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von oo696969oo »

spät aber doch: Prüfungsfragen vom 4.März 2011:

1
a)Beschreiben Sie die unterschiedlichen Bindungsarten in einem Festkörper.
b) Beschreiben Sie die Elementarzelle (Kristallstrukturen) von NaCl, CsCl, und ZnS
(10 Punkte)

2 Magnetische Materialien:
a) Erklären Sie, aus welchen Beiträgen sich das magnetische Moment von Atomen zusammensetzt.
b) Geben Sie Beispiele (Materialien) für diamagnetische, paramagnetische, ferromagnetische, ferrimagnetische und antiferromagnetische Materialien an.
c) Geben Sie Beispiele (Materialien) für hart- und weichmagnetische Legierungen an. Worin unterscheiden sich Hartmagnete von Weichmagneten.
(10 Punkte)

3 Grenzflächenphysik
a) Welche drei grundlegenden Fälle können für den Kontakt einer Flüssigkeit mit einer Festkörperoberfläche unterschieden werden.
b) Man definiere den Begriff "heterogene Nukleation" und erläutere die Rolle von Grenzflächen bei diesem Prozeß.
c)Wie lässt sich die Grenzflächenenergie "sigma" in Abhängigkeit von kristallographischen Orientierung?
(10 Punkte)

4 Mechanische Eigenschaften
a) Man skizziere die Spannungs-Dehnungskurven von spröden Materialien, duktilen Materialien und Elastomeren und nenne je zwei Beispiele für diese Materialklassen
b) Man zeichne in jeder Kurve jenen Bereich ein, in der die Spannung linear proportional zur Dehnung ist. Wie nennt man den Proportionalitätsfaktor.
c) Was ist der Grund für die extreme reversible Verformbarkeit von Elastomeren?
(10 Punkte)

5 Thermische Ausdehnung
i) Geben Sie die Definitionsgleichung der thermischen Ausdehnung an.
ii) Skizzieren Sie ein Potential, das Anlass zur thermischen Ausdehnung gibt und beschreiben Sie - daraus folgernd - die Ursache der thermischen Ausdehnung
iii) Geben Sie (graphisch) den Zusammenhang zwischen Schmelztemperatur und thermischer Ausdehnung an
iv) Geben Sie dir Ursachen an, warum einzelne Materialien KEINE thermische Ausdehnung aufweisen. Benennen Sie zumindest ein Material aus dieser Gruppe
(10 Punkte)

flow
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von flow »

Fragen von heute! (30.09.2011)

1) Magnetische Eigenschaften
a) Wie entsteht Magnetismus?
b) Erklären Sie die Begriffe: "Kristallanisotropieenergie", "Austauschenergie"
c) Erklären Sie das Verhalten von dauermagnetischen Werkstoffen anhand den 2. Quadraten der Hysteresiskurve!

2) Thermische Eigenschaften
a) Definieren Sie die thermische Ausdehnung (Formel)!
b) Skizzieren Sie ein Potential, das zur thermischen Ausdehnung führt und erklären Sie, wie sie zustande kommt!
c) Wie hängt die thermische Ausdehnung mit der Schmelztemperatur zusammen? (Kurve skizzieren)
d) Warum gibt es bei manchen Stoffen in einigen Temperaturbereichen keine thermische Ausdehnung? Nennen Sie einen Stoff, wo das eintritt!

3) Zeichnen Sie ein peritektisches Phasendiagramm! Geben Sie für 4 essentiall unterschiedliche Konzentrationen den Phasenverlauf an! Geben Sie die peritektische Reaktion an! Unter welchen Voraussetzungen gibt es eine solche?

4) Oberflächen und Grenzflächen
a) Welche Möglichkeiten gibt es, wenn ein Flüssigkeitstropfen auf einen Festkörper trifft?
b) Wie bestimmt man die Grenzflächenenergie eines Festkörpers?
c) Wie heißt der Graph, der Grenzflächenergie an Abhängigkeit des Winkels darstellt?

5) Mechanische Eigenschaften
a) Skizzieren Sie den idealen Zugversuch! Welche beiden Größen können daraus bestimmt werden?
b) In welche Gruppen kann man Stoffe anhand der Elastizität einteilen? Wie sieht die Spannungs/Dehnungskurve bei ihnen aus? Nennen Sie zumindest 2 Vertreter aus jeder Gruppe!
c) Nennen Sie außer dem idealen Zuversuch noch zwei Methoden zur Messung mechanischer Eigenschaften und beschreiben Sie den prizipiellen Aufbau.


Ich hoff, ich hab mich richtig erinnern können...die ersten beiden Fragen fand ich ziemlich ungut, die anderen drei sind glaub ich eher Standardfragen ;)

bockockel
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von bockockel »

ich hab mal eine aktuelle Sammlung der Fragen aus dem Thread gemacht. Die roten Fragen kommen eher häufiger vor als die anderen.
Fragensammlung Materialwissenschaften.doc
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bockockel
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von bockockel »

1. August 2012 (bin aber nicht sicher, ob nicht bei 3) noch ein Unterpunkt fehlt :P)

1)
a) Beschreibe die verschiedenen Bindungsarten im Festkörper
b) Beschreibe die EZ (Kristallstruktur) von NaCl, CsCl, ZnS + Skizze
c) Was sind Quasikristalle

2)
a) Was ist der Unterschied zwischen realem Gitter und reiprokem Gitter? Von der Formulierung der Bragg Bedingung im realen Gitter die im reziproken herleiten
b) Eigenschaften von Dauermagnetwerkstoffen anhand des 2. Quadranten der Hysteresekurve erklären

3)
a) Im Phasendiagramm Freie Enthalpie-Konzentration zeigen, wann eutektisch, peritektisch oder intermetallische Phase.
b) typisches eutektisches Phasendiagramm mit begrenzter Löslichkeit im Festen und Benennung der Teilphasen
c) eutektische Reaktion + Erklärung
d) Was sind Messing und Bronze

4)
a) Definition der thermischen Leitfähigkeit und Erklärung der auftretenden Terme
b) Beiträge der Leitfähigkeit und deren Grenzen (Streuprozesse)
c) Vergleich elektrische und thermische Leitfähigkeit
d) Temperaturabhängigkeit der thermischen Leitfähigkeit zeichnen
e) Wofür braucht man Materialien mit hoher bzw niedriger Wärmeleitfähigkeit

5)
a) Skizze des idealen Zugversuchs und welche 2 elastischen Grundgrößen daraus zu berechnen sind
b) Welche 3 Klassen von Materialien gibt es + Spannungs-Dehnungsdiagramm dazu, jeweils 2 Beispiele nennen
c) Wie kann man über atomare Potentiale den E-Modul abschätzen mittels Lennard Jones Potential

VanDaSeit
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von VanDaSeit »

Bei der Prüfung am 11.01.2013 waren folgende Fragen (ohne anspruch auch Vollstängikeit):

1)Magnetismus
a)Zusammenhänge von magnetische Suszeptibilität, magnetischer Polarisation und Magnetisierung erklären
b)Verschiedene Dauermagnetische Stoffe über den 2. Quadranten der Hysteresekurve beschreiben
c)Entmagnetisierungsfaktor von Kugel/unendlich langem Stab/unendlich ausgedehnter Platte
d)Aus welchen Materialien werden weichmagnetische Stoffe hergestellt und warum?

2)Diffusion
a)Was versteht man unter Aktivierungsenergie?
b)Random Walk erklären
c)Was ist ein Diffusionspaar? Geben Sie den Verlauf der Konzentrationen ca und cb mit der Zeit an

3)Phasendiagramme
a)Anhand der freien Energiekurve erklären wann es zu einem eutektischen/peritektischen/inermetallischen Pahsendiagramm kommt.
b)Eutektisches Phasendiagramm zeichnen und diskutieren
c)Hebelgesetz und Konoden

4)Mechanische Eigenschaften
a)Materialien nach E-Modul ordnen: Keramik, Metalle, Gummi
b)zu jeder Materialklasse ein Spannungs-Dehnungsdiagramm zeichnen und 2 Beispiele für Materialien
c)E-Modul aus Lenard-Jones-Potential ableiten (Vorgang skizzieren)

5)Bändermodell
a)Metalle, Halbleiter und Isolatoren über Bändermodell erklären
b)Temperaturabhängigkeit der Leitfähgikeit
c)p-n Übergang beschreiben, wie sind dabei die Potentialverhältnisse?



hope it helps;)

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Hofi
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Registriert: 07.11.2010, 11:23

Prüfungsfragen, 2013.03.01

Beitrag von Hofi »

1) Vergleich reales und reziprokes Gitter. Definitionen beider.
Bragg im reziproken Gitter. Netzebenenabstand im bcc Kristall mit Miller Indizes berechnen.

2) 1. Fick' schen Gesetz herleiten. Mit Kontgl. daraus Diffusionsgln. herleiten. Graphische Lösung für punktförmiges Potential der Stärke Q.

3) Dauermagnete im 2ten Quadranten beschreiben (also Erklärung von H_c, M_r), was sind hartmagnetische Werkstoffe? 2 Beispiele dazu angeben und deren
Verwendung.

3) Idealer Zugversuch skizzieren und die zwei abgeleiteden mechanischen Grundgrößen anschreiben (Spannung, E-Modul)
Einteilung der Materialien und dafür die simgs/epsilon Diagramme + je zwei Beispiele. Sowie E- Modul aus L.J.Pot.

4) Eutektisches Phasendiagramm für Legierung die im festen Zustand unmischbar ist skizzieren und beschreiben. Eutektisches/ Peritektisches/ und Inter...phase mit ein Diagramm pro Schlüsselwort, als Enthalpie/Konzentrationsdiagramm + Erklärungen dazu. Und zwei Beispiele für eutektische Materialien und deren Anwendung.
Hebelgesetz, Kond. ...

==> Beispiele für Materialien gut lernen, damit man weiß zu welchen man diese zuordnen kann. Folien unbedingt ansehen, da vieles nur vage im Skriptum steht.
Für die Prüfung ist der Besuch der Vorlesung nicht unbedingt notwendig...
Zudem vorteilhaft bereits in den Vorlesungen die aktuellen Fragen auszuarbeiten- erspart viel Zeit später und man kann sich nützliche Notizen machen....


mfg. Hofi

ps.: Wie immer keine Gewähr auf obige Fragen, habe vieles wohl schon wieder vergessen, hoffe ihr könnts ergänzen wenn euch was fehlt... Und- viel Glück noch bei der Prüfung!

Bowser
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Registriert: 29.03.2007, 10:43

Re: Prüfungsfragen

Beitrag von Bowser »

War bei der Prüfung letzten Freitag (1.3.) auch dabei. War recht easy find ich, nicht wirklich was neues dabei.
Im Anhang die 5 Fragen mit Handy abgelichtet (verwackelt aber gut lesbar) und die Fragensammlung erweitert um die jeweiligen Kapitel und Seiten im neuen Skriptum.
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driftlegende
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von driftlegende »

hallo,

ist jemand so nett und stellt eine ausgearbeitete fragen/prüfungssammlung hoch?

und kann mir jemand sagen, wie viel text pro frage als antwort erwartet wird?

danke und mfg!

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happycamper
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von happycamper »

driftlegende hat geschrieben:ist jemand so nett und stellt eine ausgearbeitete fragen/prüfungssammlung hoch?
Dann bin ich mal so nett
Materialwissenschaften-Ausarbeitung.pdf.zip
Eigentlich wollte ich iwann die Ausarbeitung nochmal durchschaun auf Fehler und Format, aber es hat sich nicht ergeben bzw. ich bin zu faul.
Ich hoffe es ist trotzdem ausführlich genug.

Was die Antwortlänge angeht:
Da müsstest du eigentlich einen Prüfer fragen, nach Gefühl und Platz auf den Prüfungsblättern ca. 1/4 A4-Seite pro Unterfrage (wenn ich's richtig im Kopf hab) ist Platz.
Wenn du die Info besser komprimieren kannst auch gut :wink:


edit: Fehler in der Ausarbeitung ausgebessert!
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Zuletzt geändert von happycamper am 11.07.2013, 16:05, insgesamt 1-mal geändert.

didi
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Re: Prüfungsfragen

Beitrag von didi »

Hallo liebe alle!

Bei der Prüfung heute (19.04.2013) waren keine neuen Fragen dabei.
Ich zähle sie mal auf:

1.) Unterschied reales und reziprokes Gitter. Ausgehend von Bragg im realen Raum die Bragg-Bedingung (Laue-Bedingung) im reziproken herleiten. Erklären Sie den Begriff "Ewaldskugel" und wofür wird er verwendet?
2.) Ausgehend von den freien Enthalpiekurven (fr. Enthalpie vs. Konzentration) erklären, wie eutektische, peritektische und intermediäre Phasen zustande kommen. (Je ein Diagramm)
Zeichnen Sie das Phasendiagramm für eutekt. Legierung mit vollständiger Unmischbarkeit im Festen. Zwei eutektische Materialien und Anwendung. Erklären Sie das Hebelgesetz und Konoden.
3.) Grenzflächenphysik: Welche Fälle der Benetzung kann man unterscheiden? Was ist heterogene Nukleation und welche Rolle spielen Bindungsenergie dabei? Wie kann man die Grenzflächenenergie eines Festkörpers bestimmen und wie heißt die grafische Veranschaulichung dieser?
4.) Erklären Sie, wie es zur Magnetisierung von Materie kommt. Erklären: Austauschenergie und Anisotropieenergie. Erkläre anhand des 2. Quadranten der Hystereseschleif, wie Dauermagnete funktionieren. Nenne zwei Dauermagnete.
5.) Therm. Ausdehnung:
x)Wie lautet die Definitionsgleichung der therm. Ausdehnung?
x)Skizzieren sie ein Potential, das Anlass zur therm. Ausdehnung gibt & beschreiben sie daraus die Ursache der therm. Ausdehnung
x) Gesucht: Graph. Zusammenhang zw. Schmelztemp. und Ausdehnung
x) Warum haben einige Materialien keine therm. Ausdehnung? -> ein Beispiel aus dieser Gruppe nennen

lg und alles Gute an alle, die die Prüfung noch brauchen!

didi

thesi
Beiträge: 5
Registriert: 29.10.2011, 14:07

Re: Prüfungsfragen

Beitrag von thesi »

ich hab hier nochmal alle fragen aus der prüfungssammlung und dem Forum, die ich finden konnte, aufgeschrieben, vielleicht hilfts ja wem.
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