Primera ley de la termodinámica: Conceptos y aplicaciones

Question 1

¿Cuál es la unidad correcta para medir la cantidad de calor?

Accepted Answer

Julio (J)

Answer

Caloría (cal)

Answer

Kelvin (K)

Answer

Vatio (W)

Question 2

¿Qué es el calor latente de una sustancia?

Accepted Answer

El calor necesario para cambiar el estado físico de la sustancia.

Answer

El calor necesario para cambiar la temperatura de la sustancia.

Answer

El calor liberado cuando la sustancia se condensa.

Answer

El calor absorbido cuando la sustancia se vaporiza.

Question 3

Según la ley cero de la termodinámica, ¿qué afirmación es correcta?

Accepted Answer

Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero, también están en equilibrio térmico entre sí.

Answer

El calor siempre fluye de los cuerpos calientes a los fríos.

Answer

La energía total de un sistema aislado puede aumentar.

Answer

La entropía de un sistema cerrado siempre disminuye.

Question 4

¿Qué establece el segundo principio de la termodinámica?

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta

Answer

La energía de un sistema aislado siempre disminuye

Answer

El calor siempre fluye de los cuerpos fríos a los calientes

Answer

Los procesos termodinámicos son siempre reversibles

Question 5

Un proceso isotérmico es aquel en el que:

Accepted Answer

No hay variación de temperatura

Answer

No hay variación de volumen

Answer

No hay variación de presión

Answer

No hay transferencia de calor

Question 6

¿De acuerdo con la Primera ley de la termodinámica, qué sucede con la energía total de un sistema aislado?

Accepted Answer

Permanece constante.

Answer

Aumenta gradualmente.

Answer

Disminuye lentamente.

Answer

Fluctúa aleatoriamente.

Question 7

La unidad de medida del trabajo es:

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Caloría (cal)

Answer

Newton (N)

Answer

Vatio (W)

Question 8

Si se realiza trabajo sobre un sistema, ¿qué ocurre con su energía interna?

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Disminuye

Answer

No cambia

Answer

Es impredecible

Question 9

Un sistema que puede intercambiar calor y trabajo con su entorno se conoce como:

Accepted Answer

Sistema abierto

Answer

Sistema cerrado

Answer

Sistema aislado

Answer

Sistema adiabático

Question 10

Una máquina térmica tiene un rendimiento del 60%. Si absorbe 500 J de calor, ¿cuántos julios de trabajo realiza?

Accepted Answer

300 J

Answer

200 J

Answer

400 J

Answer

500 J

Question 11

Según la Primera ley de la termodinámica, en un sistema cerrado, ¿qué magnitud permanece constante?

Accepted Answer

La energía interna

Answer

La temperatura

Answer

La presión

Answer

El volumen

Question 12

El calor es:

Accepted Answer

Una forma de transferencia de energía.

Answer

Un aumento de la temperatura de un objeto.

Answer

Una disminución de la energía interna de un sistema.

Answer

Una medida de la cantidad de energía térmica contenida en un objeto.

Question 13

El trabajo realizado sobre un sistema es:

Accepted Answer

Una transferencia de energía hacia el sistema.

Answer

Una transferencia de energía desde el sistema.

Answer

Un cambio en la energía interna del sistema.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 14

¿Qué tipo de proceso es aquel en el que no hay intercambio de calor ni trabajo con el entorno?

Accepted Answer

Adiabático

Answer

Isotérmico

Answer

Isocórico

Answer

Isobárico

Question 15

Un gas ideal se expande a temperatura constante. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

El gas realiza trabajo.

Answer

El gas gana calor.

Answer

La energía interna del gas disminuye.

Answer

La presión del gas aumenta.

Question 16

¿Cuáles de los siguientes dispositivos utilizan el principio de la Primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

Todos los anteriores.

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Refrigerador

Answer

Bomba de calor

Question 17

¿Según la Primera ley de la termodinámica, qué sucede con la energía total de un sistema cerrado?

Accepted Answer

Permanece constante

Answer

Aumenta

Answer

Disminuye

Question 18

¿Qué tipo de energía se transfiere cuando el agua hirviendo se convierte en vapor?

Accepted Answer

Térmica

Answer

Cinética

Answer

Potencial

Answer

Eléctrica

Question 19

Cuando un sistema realiza trabajo, ¿qué sucede con su energía interna?

Accepted Answer

Disminuye

Answer

Aumenta

Answer

No cambia

Answer

Puede aumentar o disminuir dependiendo del tipo de trabajo realizado

Question 20

Un gas se expande adiabáticamente. ¿Qué sucede con la temperatura del gas?

Accepted Answer

Disminuye

Answer

Aumenta

Answer

No cambia

Answer

Depende de la cantidad de gas presente

Question 21

En un proceso isotérmico, ¿qué propiedad del sistema permanece constante?

Accepted Answer

Temperatura

Answer

Presión

Answer

Volumen

Answer

Entropía

Question 22

La entropía es una medida de:

Accepted Answer

El desorden de un sistema

Answer

El calor transferido a un sistema

Answer

La energía interna de un sistema

Answer

El trabajo realizado sobre un sistema

Question 23

Un gas ideal se expande isotérmicamente. ¿Qué sucede con la entropía del gas?

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Disminuye

Answer

No cambia

Answer

Puede aumentar o disminuir dependiendo de la cantidad de gas

Question 24

¿Qué sucede con la energía interna de un sistema cerrado que recibe 100 Julios de calor y no realiza trabajo?

Accepted Answer

Aumenta 100 Julios

Answer

Disminuye 100 Julios

Answer

Permanece igual

Question 25

Según la Primera ley de la termodinámica, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

La energía total del universo permanece constante.

Answer

La energía se crea y destruye constantemente.

Answer

La entropía siempre aumenta en un sistema aislado.

Answer

El calor siempre fluye de un objeto frío a uno caliente.

Question 26

Un sistema recibe 100 J de calor y realiza 50 J de trabajo. ¿Cuál es la variación de su energía interna?

Accepted Answer

50 J

Answer

100 J

Answer

150 J

Answer

-50 J

Question 27

¿Cuál de los siguientes procesos es exotérmico?

Accepted Answer

Combustión de metano

Answer

Fusión del hielo

Answer

Vaporización del agua

Answer

Condensación de vapor de agua

Question 28

¿En qué unidad del SI se mide el trabajo?

Accepted Answer

J

Answer

Nm

Answer

Pa

Answer

W

Question 29

Un objeto se mueve a velocidad constante. ¿Está realizando trabajo sobre su entorno?

Accepted Answer

Sí, pero solo si se mueve contra una resistencia.

Answer

Sí, porque está en movimiento.

Answer

No, porque su velocidad es constante.

Answer

No, porque su energía no cambia.

Question 30

¿Qué tipo de proceso termodinámico implica un cambio en la temperatura del sistema?

Accepted Answer

Isotérmico

Answer

Adiabático

Answer

Isocórico

Answer

Isóbaro

Question 31

La entropía de una sustancia cristalina pura a 0 K es:

Accepted Answer

0

Answer

1

Answer

Infinita

Answer

Depende de la sustancia

Question 32

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe con precisión la Primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

La energía total del universo se mantiene constante.

Answer

La energía interna de un sistema solo puede cambiar mediante el intercambio de calor.

Answer

El trabajo realizado sobre un sistema siempre provoca un aumento de su temperatura.

Answer

El calor transferido a un sistema siempre provoca una disminución de su energía interna.

Question 33

En un proceso adiabático, ¿qué ocurre con la energía interna del sistema?

Accepted Answer

Permanece sin cambios.

Answer

Aumenta.

Answer

Disminuye.

Answer

No se puede determinar.

Question 34

Un sistema absorbe 100 J de calor y realiza 50 J de trabajo. ¿Cuál es el cambio en la energía interna del sistema?

Accepted Answer

50 J

Answer

100 J

Answer

150 J

Answer

-50 J

Question 35

¿Qué tipo de proceso se caracteriza por mantener constante la temperatura del sistema?

Accepted Answer

Isotérmico

Answer

Adiabático

Answer

Isocórico

Answer

Isométrico

Question 36

Un gas se expande a volumen constante. ¿Cuál es el valor del trabajo realizado por el gas?

Accepted Answer

Cero

Answer

Positivo

Answer

Negativo

Answer

No se puede determinar.

Question 37

¿Cuál de los siguientes factores NO influye en la capacidad calorífica de una sustancia?

Accepted Answer

Presión

Answer

Masa

Answer

Naturaleza química

Answer

Estado físico

Question 38

¿Qué se entiende por máquina térmica?

Accepted Answer

Un dispositivo que convierte calor en trabajo.

Answer

Un dispositivo que convierte trabajo en calor.

Answer

Un dispositivo que almacena calor.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 39

Un sistema absorbe 400 J de calor y realiza 300 J de trabajo. ¿Cuál es la variación de su energía interna?

Accepted Answer

100 J

Answer

700 J

Answer

1100 J

Answer

-100 J

Question 40

¿Cuál de los siguientes procesos implica una transferencia de calor hacia el sistema, aumentando su temperatura?

Accepted Answer

Combustión de propano

Answer

Fusión del hielo a 0 °C

Answer

Condensación del vapor de agua

Answer

Sublimación del dióxido de carbono sólido

Question 41

La entropía es una medida de:

Accepted Answer

El grado de desorden o aleatoriedad de un sistema.

Answer

El contenido total de energía de un sistema.

Answer

La temperatura promedio de las partículas de un sistema.

Answer

La presión ejercida por las partículas de un sistema.

Question 42

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe la Segunda ley de la termodinámica?

Accepted Answer

La entropía total del universo tiende a aumentar con el tiempo, acercándose a un estado de máximo desorden.

Answer

El calor siempre fluye espontáneamente de objetos más fríos a objetos más calientes.

Answer

Es posible construir una máquina térmica que opere con una eficiencia del 100%.

Answer

La energía potencial de un sistema siempre es menor que su energía cinética.

Question 43

¿Qué tipo de energía se almacena dentro de los enlaces químicos?

Accepted Answer

Energía potencial

Answer

Energía cinética

Answer

Energía térmica

Answer

Energía eléctrica

Question 44

Enuncia la Primera ley de la termodinámica.

Accepted Answer

La energía total de un sistema aislado permanece constante.

Answer

La entropía de un sistema cerrado siempre aumenta.

Answer

El calor siempre fluye de cuerpos calientes a fríos.

Question 45

¿Qué tipo de energía se transfiere cuando la temperatura de un objeto aumenta?

Accepted Answer

Calor

Answer

Luz

Answer

Trabajo mecánico

Answer

Energía cinética

Question 46

¿En qué unidades se mide la energía interna?

Accepted Answer

Julio (J)

Answer

Caloría (cal)

Answer

Newton (N)

Answer

Kelvin (K)

Question 47

¿Cuál de los siguientes procesos es adiabático?

Accepted Answer

Compresión de un gas dentro de un cilindro aislado

Answer

Calentamiento de un metal en un horno

Answer

Fusión de hielo en un vaso

Answer

Ebullición del agua en una cacerola abierta

Question 48

¿Cómo se relaciona la variación de energía interna (ΔU) de un sistema con el calor absorbido (Q) y el trabajo realizado (W) por el sistema según la Primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

ΔU = Q - W

Answer

ΔU = W + Q

Question 49

Si un sistema realiza 200 J de trabajo sobre su entorno y absorbe 500 J de calor, ¿cuál es la variación de su energía interna?

Accepted Answer

300 J

Answer

-700 J

Answer

-300 J

Answer

700 J

Question 50

¿En cuál de las siguientes situaciones un gas experimenta un proceso isotérmico?

Accepted Answer

Un gas se expande lentamente dentro de un cilindro con un pistón móvil, manteniendo su temperatura constante.

Answer

Un gas se comprime rápidamente en un recipiente aislado, aumentando su temperatura.

Answer

Un gas se calienta en un recipiente rígido, aumentando su presión.

Answer

Un gas se enfría en un globo, disminuyendo su volumen.

Question 51

Un motor térmico absorbe 1000 J de calor y realiza 500 J de trabajo. ¿Cuál es su eficiencia?

Accepted Answer

50%

Answer

33.3%

Answer

200%

Answer

66.6%

Question 52

¿Cuál es la unidad de medida del trabajo en el Sistema Internacional (SI)?

Accepted Answer

Julio (J)

Answer

Vatio (W)

Answer

Pascal (Pa)

Answer

Newton (N)

Question 53

¿Qué describe la Ley de los gases ideales?

Accepted Answer

La relación entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas ideal.

Answer

La independencia entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas ideal.

Answer

La proporcionalidad directa entre la presión y la temperatura de un gas ideal a volumen constante.

Answer

La relación inversa entre la presión y el volumen de un gas ideal a temperatura constante.

Question 54

Un gas ideal se encuentra dentro de un recipiente rígido. Si se aumenta la temperatura del gas, ¿qué sucede con su presión?

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Disminuye

Answer

Permanece constante

Answer

No se puede determinar sin conocer el volumen inicial

Question 55

Un proceso adiabático se caracteriza por:

Accepted Answer

No intercambiar calor con el entorno.

Answer

Mantener una presión constante.

Answer

Mantener una temperatura constante.

Answer

Mantener un volumen constante.

Question 56

¿Cuál de las siguientes máquinas térmicas tiene la mayor eficiencia teórica?

Accepted Answer

Máquina de Carnot

Answer

Motor de gasolina

Answer

Turbina de vapor

Answer

Motor diésel