Máquinas Térmicas: Conceptos y Principios para Física en Ciencia

Question 1

¿Qué tipo de máquina térmica tiene el mayor rendimiento teórico?

Accepted Answer

Máquina de Carnot

Answer

Motor de vapor

Answer

Turbina de gas

Answer

Motor diésel

Question 2

¿Cuál de los siguientes procesos en una máquina térmica implica una expansión isotérmica?

Accepted Answer

Expansión del gas en el cilindro

Answer

Combustión del combustible

Answer

Compresión del gas en el cilindro

Answer

Escape del gas al exterior

Question 3

¿Qué magnitud mide la cantidad de calor intercambiado en una máquina térmica?

Accepted Answer

Energía

Answer

Trabajo

Answer

Potencia

Answer

Temperatura

Question 4

¿Cuál de las siguientes aplicaciones de las máquinas térmicas es incorrecta?

Accepted Answer

Lavado de ropa

Answer

Generación de electricidad

Answer

Propulsión de vehículos

Answer

Cocción de alimentos

Question 5

¿Qué gas se utiliza como fluido de trabajo en los motores de combustión interna?

Accepted Answer

Aire

Answer

Helio

Answer

Nitrógeno

Answer

Vapor de agua

Question 6

¿Qué ley termodinámica establece que el calor no puede fluir espontáneamente de un cuerpo frío a uno caliente?

Accepted Answer

Segunda ley

Answer

Primera ley

Answer

Tercera ley

Answer

Ley de conservación de la energía

Question 7

¿Cuál es el ciclo termodinámico ideal que describe el funcionamiento de una máquina térmica reversible que opera entre dos temperaturas?

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Diesel

Answer

Ciclo de Brayton

Question 8

¿Cuál de las siguientes afirmaciones define correctamente a las máquinas térmicas?

Accepted Answer

Dispositivos que transforman la energía térmica en energía mecánica

Answer

Máquinas que funcionan sin transferencia de calor

Answer

Dispositivos que son más eficientes en lugares fríos

Answer

Máquinas sin aplicaciones prácticas

Question 9

¿Cuál es el ciclo ideal que describe el funcionamiento de una máquina térmica?

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Diesel

Answer

Ciclo de Brayton

Question 10

En el ciclo de Carnot, ¿cómo se relaciona la temperatura de la fuente caliente con la temperatura de la fuente fría?

Accepted Answer

La fuente caliente es más alta

Answer

Son iguales

Answer

La fuente fría es más alta

Answer

Depende del fluido de trabajo

Question 11

¿Qué tipo de máquina térmica utiliza combustible para generar calor?

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Turbina de vapor

Answer

Refrigerador

Answer

Bomba de calor

Question 12

Una bomba de calor es un tipo de máquina térmica que:

Accepted Answer

Mueve el calor de una fuente caliente a una fuente fría

Answer

Mueve el calor de una fuente fría a una fuente caliente

Answer

Produce trabajo mecánico a partir del calor

Answer

Convierte la energía eléctrica en calor

Question 13

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las máquinas térmicas es FALSA?

Accepted Answer

Su eficiencia está limitada por la primera ley de la termodinámica.

Answer

Son dispositivos que convierten energía térmica en trabajo mecánico.

Answer

Funcionan según el ciclo de Carnot o ciclos equivalentes.

Answer

Pueden transformar calor de fuentes de baja temperatura.

Question 14

¿Cuál es la función principal del condensador en un motor de vapor?

Accepted Answer

Enfriar el vapor y condensarlo para reutilizarlo.

Answer

Aumentar la presión del vapor.

Answer

Lubricar las piezas móviles.

Answer

Extraer el trabajo mecánico del vapor.

Question 15

En el ciclo de Carnot, ¿en qué proceso se transfiere calor de forma isotérmica?

Accepted Answer

Expansión isotérmica.

Answer

Compresión isotérmica.

Answer

Expansión adiabática.

Answer

Compresión adiabática.

Question 16

¿Qué tipo de máquina térmica se emplea habitualmente en los automóviles?

Accepted Answer

Motor de combustión interna.

Answer

Turbina de vapor.

Answer

Motor eléctrico.

Answer

Motor Stirling.

Question 17

¿Cuál es el principio físico que rige el funcionamiento de las máquinas térmicas?

Accepted Answer

El segundo principio de la termodinámica.

Answer

El principio de conservación de la energía.

Answer

El principio de Le Chatelier.

Answer

El principio de incertidumbre.

Question 18

¿Qué forma de energía se convierte en trabajo mecánico en una máquina térmica?

Accepted Answer

Energía térmica.

Answer

Energía cinética.

Answer

Energía potencial.

Answer

Energía eléctrica.

Question 19

¿Qué tipo de fluido de trabajo se utiliza en los motores diésel?

Accepted Answer

Combustible diésel.

Answer

Agua.

Answer

Aire.

Answer

Gas natural.

Question 20

¿Qué componente NO forma parte de una máquina térmica?

Accepted Answer

Compresor

Answer

Fuente de calor

Answer

Motor

Answer

Disipador de calor

Question 21

¿Cuál es el máximo teórico de eficiencia alcanzable por una máquina térmica?

Accepted Answer

Depende del ciclo termodinámico utilizado

Answer

25%

Answer

50%

Answer

75%

Question 22

¿Qué sector NO utiliza máquinas térmicas?

Accepted Answer

Comunicaciones

Answer

Generación de energía

Answer

Transporte

Answer

Refrigeración

Question 23

¿Cuál es la función principal de un disipador de calor en una máquina térmica?

Accepted Answer

Absorber y liberar calor residual

Answer

Proporcionar calor a la fuente de calor

Answer

Convertir calor en trabajo

Answer

Almacenar energía térmica

Question 24

¿Qué tipo de máquina térmica transforma la energía solar en electricidad?

Accepted Answer

Célula fotovoltaica

Answer

Motor diésel

Answer

Turbina de vapor

Answer

Generador eléctrico

Question 25

En el funcionamiento de una máquina térmica, ¿cuál es el proceso principal que ocurre?

Accepted Answer

Convierte energía térmica en energía mecánica

Answer

Convierte energía potencial en energía cinética

Answer

Convierte energía eléctrica en energía química

Answer

Convierte energía nuclear en energía lumínica

Question 26

Un tipo de máquina térmica que utiliza un fluido de trabajo que cambia de fase durante su ciclo se conoce como:

Accepted Answer

Motor de vapor

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Turbina de gas

Answer

Motor Stirling

Question 27

El diagrama de temperatura-entropía (T-s) para un ciclo de Carnot tiene forma de:

Accepted Answer

Rectángulo

Answer

Triángulo

Answer

Cuadrado

Answer

Círculo

Question 28

Según la segunda ley de la termodinámica, ¿qué propiedad de un sistema aislado nunca disminuye?

Accepted Answer

Entropía

Answer

Energía

Answer

Temperatura

Answer

Volumen

Question 29

En una máquina térmica reversible, la eficiencia es:

Accepted Answer

Igual al 100%

Answer

Mayor que 100%

Answer

Menor que 100%

Answer

No definida

Question 30

El componente de una máquina térmica que convierte la energía térmica en energía mecánica es el:

Accepted Answer

Pistón

Answer

Caldera

Answer

Condensador

Answer

Turbocompresor

Question 31

¿Cuál de los siguientes dispositivos es un ejemplo de una máquina térmica?

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Panel solar

Answer

Batería

Answer

Imán

Question 32

¿Qué magnitud mide la eficacia de una máquina térmica para convertir energía térmica en trabajo?

Accepted Answer

Rendimiento

Answer

Potencia

Answer

Energía

Answer

Temperatura

Question 33

¿Qué tipo de energía se libera en las reacciones de fusión nuclear?

Accepted Answer

Energía térmica

Answer

Energía química

Answer

Energía cinética

Answer

Energía potencial

Question 34

¿Cuál de los siguientes NO es un beneficio de utilizar máquinas térmicas en las centrales eléctricas?

Accepted Answer

Bajo coste de combustible

Answer

Alta eficiencia energética

Answer

Reducción de emisiones contaminantes

Answer

Fiabilidad y disponibilidad

Question 35

¿Cuál de las siguientes afirmaciones define mejor una máquina térmica?

Accepted Answer

Un dispositivo que transforma energía térmica en trabajo mecánico.

Answer

Un dispositivo que captura energía.

Answer

Un dispositivo que produce calor.

Question 36

¿Qué ciclo termodinámico se emplea en un motor de combustión interna?

Accepted Answer

Ciclo Otto

Answer

Ciclo Diésel

Answer

Ciclo Rankine

Answer

Ciclo Brayton

Question 37

¿Cuál es el rendimiento máximo teórico de una máquina térmica operando entre dos temperaturas?

Accepted Answer

1 - (Temperatura Fría / Temperatura Caliente)

Answer

(Temperatura Caliente + Temperatura Fría) / 2

Answer

Temperatura Caliente - Temperatura Fría

Answer

(Temperatura Fría / Temperatura Caliente) - 1

Question 38

¿Cuál es la aplicación principal de una bomba de calor?

Accepted Answer

Calefacción o refrigeración de edificios.

Answer

Propulsión de vehículos

Answer

Generación de electricidad

Answer

Refrigeración de alimentos

Question 39

¿Cuál es el propósito de un intercambiador de calor en una máquina térmica?

Accepted Answer

Transferir calor entre fluidos.

Answer

Almacenar calor

Answer

Regular la temperatura

Answer

Producir vapor

Question 40

¿Qué ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema aislado siempre se incrementa?

Accepted Answer

Segunda Ley de la Termodinámica

Answer

Primera Ley de la Termodinámica

Answer

Ley Cero de la Termodinámica

Answer

Tercera Ley de la Termodinámica

Question 41

Las máquinas térmicas funcionan transformando energía térmica en trabajo mecánico. ¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor este proceso?

Accepted Answer

Utilizan la diferencia de temperatura entre dos fuentes para convertir calor en trabajo.

Answer

Transforman energía eléctrica en energía mecánica.

Answer

Almacenan energía térmica para usarla posteriormente.

Answer

Crean energía térmica a partir de trabajo mecánico.

Question 42

Un motor de combustión interna es un ejemplo de:

Accepted Answer

Máquina térmica de combustión interna.

Answer

Máquina de movimiento perpetuo.

Answer

Máquina térmica de combustión externa.

Answer

Máquina de energía renovable.

Question 43

La eficiencia de una máquina térmica se refiere a la cantidad de energía térmica que se convierte en trabajo útil. ¿Qué enunciado sobre la eficiencia es correcto?

Accepted Answer

La eficiencia de una máquina térmica siempre es menor que el 100% debido a las pérdidas de energía.

Answer

La eficiencia de una máquina térmica depende únicamente de la cantidad de combustible utilizado.

Answer

La eficiencia de una máquina térmica siempre es del 100% ya que la energía se conserva.

Question 44

El ciclo de Carnot es un modelo teórico que describe la eficiencia máxima que puede alcanzar una máquina térmica. ¿Cuál de las siguientes opciones describe correctamente el ciclo de Carnot?

Accepted Answer

Es un ciclo idealizado que sirve como referencia para comparar la eficiencia de otras máquinas térmicas.

Answer

Es un ciclo utilizado en motores de gasolina de automóviles.

Answer

Es un ciclo utilizado en centrales nucleares que generan electricidad.

Answer

Es un ciclo utilizado en máquinas que funcionan con energía solar.

Question 45

Las máquinas térmicas tienen numerosas aplicaciones en diferentes campos. ¿Cuál de las siguientes opciones NO es una aplicación de las máquinas térmicas?

Accepted Answer

Conversión de energía solar directamente en electricidad.

Answer

Generación de electricidad en centrales térmicas.

Answer

Funcionamiento de motores de combustión interna en vehículos.

Answer

Producción de vapor para calefacción industrial.

Question 46

La primera ley de la termodinámica es un principio fundamental que se aplica a las máquinas térmicas. ¿Cuál de las siguientes opciones describe correctamente la primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra.

Answer

La entropía de un sistema cerrado siempre aumenta.

Answer

La eficiencia de una máquina térmica nunca puede ser del 100%.

Question 47

La eficiencia de una máquina térmica puede verse afectada por diversos factores. ¿Cuál de las siguientes opciones contribuye a la disminución de la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

Fricción en las partes móviles.

Answer

Uso de materiales con alta conductividad térmica.

Answer

Aumento de la diferencia de temperatura entre las fuentes.

Answer

Diseño optimizado para minimizar las pérdidas de calor.

Question 48

Las máquinas térmicas tienen un impacto en el medio ambiente. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las máquinas térmicas y el medio ambiente es correcta?

Accepted Answer

El uso de combustibles fósiles en máquinas térmicas libera gases de efecto invernadero, contribuyendo al cambio climático.

Answer

Las máquinas térmicas no tienen ningún impacto en el medio ambiente.

Question 49

En las centrales nucleares, la energía nuclear se utiliza para generar electricidad. ¿Qué tipo de máquina térmica se utiliza en una central nuclear para este proceso?

Accepted Answer

Máquina de vapor.

Answer

Motor de combustión interna.

Answer

Panel solar.

Answer

Turbina de gas.

Question 50

Calcula el trabajo realizado por una máquina térmica con un rendimiento del 30% que absorbe 1.000 J de calor.

Accepted Answer

300 J

Answer

700 J

Answer

1.000 J

Answer

1.300 J

Question 51

Identifica una característica correcta del ciclo de Carnot:

Accepted Answer

El ciclo de Carnot alcanza el máximo rendimiento teórico posible para una máquina térmica que opera entre dos temperaturas determinadas.

Answer

El ciclo de Carnot es un ciclo irreversible.

Question 52

Selecciona un ejemplo de motor de combustión interna:

Accepted Answer

Motor de gasolina de un automóvil

Answer

Caldera de vapor

Answer

Panel solar

Answer

Turbina eólica

Question 53

Enuncia la Segunda Ley de la Termodinámica:

Accepted Answer

Es imposible construir una máquina que convierta completamente el calor en trabajo.

Answer

El calor fluye espontáneamente de un cuerpo frío a uno caliente.

Answer

La energía total del universo permanece constante.

Question 54

Identifica la fuente de energía más común utilizada en las centrales térmicas:

Accepted Answer

Combustión de combustibles fósiles

Answer

Reacciones nucleares

Answer

Energía solar

Question 55

Define el concepto de entropía:

Accepted Answer

Mide el desorden o la aleatoriedad de un sistema.

Answer

Mide la capacidad de un sistema para realizar trabajo.

Answer

Mide la cantidad de energía interna de un sistema.

Answer

Mide la temperatura de un sistema.

Question 56

Identifica la afirmación FALSA sobre las máquinas térmicas:

Accepted Answer

Las máquinas térmicas siempre tienen un rendimiento del 100%.

Answer

Las máquinas térmicas funcionan mediante la transferencia de calor.

Answer

Las máquinas térmicas requieren una fuente de calor y un sumidero de calor.

Question 57

Describe la función de una bomba de calor:

Accepted Answer

Transfiere calor de una zona fría a una zona caliente utilizando energía externa.

Answer

Convierte la energía térmica en trabajo mecánico.

Answer

Genera calor a partir de la energía solar.