Ciclo de Carnot: Conceptos, Eficiencia y Aplicaciones

Question 1

¿Qué expresión representa la eficiencia térmica del Ciclo de Carnot?

Accepted Answer

1 - (T_f / T_c)

Answer

(T_c - T_f) / T_f

Answer

(T_f - T_c) / T_c

Answer

1 + (T_c / T_f)

Question 2

Un motor térmico opera con una eficiencia del 60% y absorbe 1000 J de calor del foco caliente. ¿Cuál es el trabajo realizado por el motor?

Accepted Answer

600 J

Answer

400 J

Answer

800 J

Answer

1000 J

Question 3

En un Ciclo de Carnot ideal, ¿qué magnitud es cero?

Accepted Answer

Variación de entropía

Answer

Trabajo realizado

Answer

Calor rechazado

Answer

Calor absorbido

Question 4

¿Qué fluido de trabajo es el más adecuado para un motor de Carnot?

Accepted Answer

Gas ideal

Answer

Vapor de agua

Answer

Helio

Answer

Aire

Question 5

Señala la afirmación incorrecta sobre el Ciclo de Carnot.

Accepted Answer

Es un ciclo realista que puede alcanzarse en motores prácticos.

Answer

Es un ciclo reversible.

Answer

Opera con la máxima eficiencia posible.

Question 6

El proceso isotérmico del Ciclo de Carnot implica:

Accepted Answer

Transferencia de calor a temperatura constante

Answer

Cambio de volumen a presión constante

Answer

Compresión isocórica

Answer

Expansión adiabática

Question 7

¿Cuál es la expresión matemática de la eficiencia térmica del Ciclo de Carnot?

Accepted Answer

1 - (Tc/Th)

Answer

Tc/Th

Answer

Th - Tc

Answer

(Th - Tc)/Tc

Question 8

¿Qué tipo de sistema es un frigorífico?

Accepted Answer

Motor térmico que opera en sentido inverso

Answer

Turbina de vapor

Answer

Central eléctrica

Answer

Motor de combustión interna

Question 9

¿Cuál de los siguientes es un uso del Ciclo de Carnot en la refrigeración?

Accepted Answer

Extraer calor del compartimento del refrigerador

Answer

Aumentar la temperatura ambiente

Answer

Producir trabajo mecánico

Answer

Generar electricidad

Question 10

¿Cuál es la principal ventaja de utilizar el Ciclo de Carnot en un motor?

Accepted Answer

Máxima eficiencia térmica posible

Answer

Mayor potencia de salida

Answer

Menor coste de funcionamiento

Question 11

El Ciclo de Carnot es:

Accepted Answer

Un ciclo teórico ideal

Answer

Un ciclo real que se puede implementar

Answer

Un ciclo que solo es aplicable a gases ideales

Answer

Un ciclo que viola la segunda ley de la termodinámica

Question 12

El Ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico ideal que se caracteriza por:

Accepted Answer

Alcanzar la máxima eficiencia posible.

Answer

Utilizar únicamente gases ideales.

Answer

Ser irreversible y operar a altas temperaturas.

Question 13

Durante los procesos adiabáticos del Ciclo de Carnot, ocurre lo siguiente:

Accepted Answer

No hay intercambio de calor entre el sistema y el entorno.

Answer

El calor se transfiere del sistema al entorno a temperatura constante.

Answer

El calor se transfiere al sistema a temperatura constante.

Question 14

Si aumenta la diferencia de temperatura entre el foco caliente y el foco frío en un Ciclo de Carnot, ¿qué sucede con la eficiencia?

Accepted Answer

Aumenta la eficiencia.

Answer

Disminuye la eficiencia.

Answer

No se puede determinar sin más información.

Answer

La eficiencia permanece constante.

Question 15

En los sistemas de refrigeración, el Ciclo de Carnot se utiliza para:

Accepted Answer

Absorber calor de un ambiente frío y transferirlo a un ambiente caliente.

Answer

Aumentar la temperatura de un ambiente caliente.

Answer

Generar energía eléctrica.

Question 16

En un motor de automóvil, el foco caliente en el Ciclo de Carnot corresponde a:

Accepted Answer

La cámara de combustión.

Answer

El sistema de refrigeración.

Answer

El sistema de escape.

Answer

El radiador.

Question 17

Un motor térmico que funciona con un Ciclo de Carnot entre 100°C y 20°C tiene una eficiencia máxima aproximada de:

Accepted Answer

23%

Answer

100%

Answer

77%

Answer

50%

Question 18

El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico que representa:

Accepted Answer

La máxima eficiencia posible para convertir calor en trabajo.

Answer

Un ciclo que no se basa en los principios de la termodinámica.

Answer

Un ciclo real utilizado en motores de combustión interna.

Answer

Un ciclo teórico que no se puede aplicar en la práctica.

Question 19

La eficiencia térmica de un ciclo de Carnot está determinada únicamente por:

Accepted Answer

Las temperaturas del depósito caliente y el depósito frío.

Answer

El tipo de fluido de trabajo.

Answer

La cantidad de calor absorbido.

Answer

La velocidad del ciclo.

Question 20

Durante la expansión isotérmica en un ciclo de Carnot, el gas:

Accepted Answer

Se expande absorbiendo calor del depósito caliente a temperatura constante.

Answer

Se expande sin intercambio de calor.

Answer

Se comprime liberando calor a temperatura constante.

Answer

Se comprime sin intercambio de calor.

Question 21

El ciclo de Carnot es considerado un ciclo ideal porque:

Accepted Answer

Asume procesos reversibles y la ausencia de pérdidas por fricción.

Answer

No depende de las propiedades del fluido de trabajo.

Answer

Es un ciclo de alta eficiencia.

Answer

Se puede implementar fácilmente en motores reales.

Question 22

El ciclo de Carnot se relaciona con el segundo principio de la termodinámica porque:

Accepted Answer

Establece un límite superior para la eficiencia de cualquier motor térmico que opera entre dos depósitos de calor.

Answer

Explica la irreversibilidad de los procesos termodinámicos.

Answer

Describe la conservación de la energía.

Question 23

La diferencia principal entre un refrigerador de Carnot y un motor de Carnot es que:

Accepted Answer

Un refrigerador de Carnot utiliza trabajo para transferir calor de un depósito frío a uno caliente.

Answer

Un refrigerador de Carnot no sigue un ciclo termodinámico.

Answer

Un refrigerador de Carnot no utiliza un fluido de trabajo.

Answer

Un refrigerador de Carnot opera entre un solo depósito de calor.

Question 24

Si la temperatura del depósito caliente en un ciclo de Carnot aumenta, la eficiencia del ciclo:

Accepted Answer

Aumenta.

Answer

Se vuelve cero.

Answer

Permanece igual.

Answer

Disminuye.

Question 25

¿Cuál de las siguientes afirmaciones NO es una limitación del ciclo de Carnot en aplicaciones reales?

Accepted Answer

El ciclo de Carnot no se puede utilizar para modelar refrigeradores.

Answer

Los procesos reversibles son imposibles de lograr en la práctica.

Answer

Las pérdidas por fricción siempre están presentes en los motores reales.

Answer

El ciclo de Carnot asume condiciones ideales que no se encuentran en la realidad.