Termodinámica para ingenieros: Cuestionarios y ejercicios interactivos

Question 1

En un proceso adiabático reversible, ¿qué parámetro permanece constante?

Accepted Answer

Entropía

Answer

Temperatura

Answer

Volumen

Answer

Presión

Question 2

Un motor térmico opera entre dos depósitos a temperaturas T1 y T2. ¿Cuál es su máxima eficiencia posible según el ciclo de Carnot?

Accepted Answer

1 - T2/T1

Answer

T1 - T2/T1

Answer

T2/T1 - 1

Answer

T1/T2 - 1

Question 3

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la ecuación de estado de los gases ideales?

Accepted Answer

PV = nRT

Answer

PV/T = nR

Answer

P^2V = nRT

Answer

PV^2 = nRT

Question 4

Durante un proceso isotérmico, ¿qué sucede con la energía interna del sistema?

Accepted Answer

Permanece constante

Answer

Disminuye

Answer

Aumenta

Answer

Varía según el sistema

Question 5

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de un sistema abierto?

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Tubo sellado lleno de gas

Answer

Sistema adiabático

Answer

Cilindro aislado con un pistón

Question 6

En un diagrama Ts, una isoterma es una línea:

Accepted Answer

Horizontal

Answer

Inclinada

Answer

Curva

Answer

Vertical

Question 7

En un proceso isotérmico, ¿qué magnitud permanece constante?

Accepted Answer

Temperatura

Answer

Presión

Answer

Volumen

Answer

Entropía

Question 8

En un motor de combustión interna, el proceso de expansión adiabática ocurre en:

Accepted Answer

Carrera de potencia

Answer

Carrera de escape

Answer

Carrera de admisión

Answer

Carrera de compresión

Question 9

El rendimiento de un ciclo de Carnot depende de:

Accepted Answer

Temperaturas de las fuentes de calor y frío

Answer

Presencia de pérdidas de calor

Answer

Volumen del sistema

Answer

Tipo de fluido de trabajo

Question 10

¿Cuál es la ecuación de estado para un gas ideal?

Accepted Answer

PV = nRT

Answer

PV = nRT²

Answer

V²P = nRT

Answer

P²V = nRT

Question 11

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la eficiencia de un sistema de refrigeración es verdadera?

Accepted Answer

Es la relación entre el calor extraído de la fuente de frío y el trabajo realizado

Answer

Es la relación entre el calor extraído de la fuente de calor y el trabajo realizado

Answer

Es la relación entre el trabajo realizado y el calor extraído de la fuente de frío

Question 12

En un diagrama de Mollier, ¿qué representa la línea de entropía constante?

Accepted Answer

Procesos isentrópicos

Answer

Procesos adiabáticos

Answer

Procesos isotermos

Answer

Procesos isócoros

Question 13

¿Cuál es el principio de funcionamiento de una bomba de calor?

Accepted Answer

Transfiere calor de una fuente de baja temperatura a una fuente de alta temperatura

Answer

Convierte energía térmica en energía eléctrica

Answer

Transfiere calor de una fuente de alta temperatura a una fuente de baja temperatura

Question 14

En un sistema cerrado, la variación de entropía viene dada por:

Accepted Answer

dS = δQ/T

Answer

dS = Q/T

Answer

dS = δQ⋅T

Answer

dS = T/δQ

Question 15

¿Cuál de las siguientes propiedades es una propiedad extensiva? Una propiedad extensiva es aquella que depende de la cantidad de materia del sistema.

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatura

Answer

Densidad

Answer

Presión

Question 16

Un sistema cerrado intercambia calor con el entorno. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta? En un sistema cerrado, la masa permanece constante, por lo que la energía interna cambiará.

Accepted Answer

La energía interna del sistema cambia

Answer

El volumen del sistema permanece constante

Answer

La masa del sistema disminuye

Answer

La presión del sistema aumenta

Question 17

¿Qué tipo de proceso termodinámico es aquel en el que la presión permanece constante? En un proceso isobárico, la presión se mantiene constante.

Accepted Answer

Isobárico

Answer

Isocórico

Answer

Adiabático

Answer

Isotérmico

Question 18

Un gas ideal sufre un proceso de expansión a volumen constante. ¿Qué sucede con la temperatura del gas? En un proceso a volumen constante, la temperatura disminuye.

Accepted Answer

Disminuye

Answer

Aumenta

Answer

Permanece constante

Answer

No se puede determinar

Question 19

¿Cuál de las siguientes aplicaciones de la termodinámica es la más común en la ingeniería industrial? La ingeniería industrial se ocupa en gran medida del diseño y análisis de motores de combustión interna.

Accepted Answer

Diseño de motores de combustión interna

Answer

Generación de energía eléctrica

Answer

Procesado de alimentos

Answer

Refrigeración y aire acondicionado

Question 20

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la eficiencia de una máquina térmica es correcta? La eficiencia de una máquina térmica nunca puede alcanzar el 100% debido a las pérdidas inevitables.

Accepted Answer

Nunca puede ser del 100%

Answer

Puede ser del 100% si la máquina no tiene pérdidas

Answer

Puede ser del 100% si la fuente de calor es infinita

Answer

Puede ser del 100% si el proceso es reversible

Question 21

En un ciclo de refrigeración, el refrigerante cumple la función de:

Accepted Answer

Absorber calor del espacio refrigerado

Answer

Rechazar calor al espacio refrigerado

Answer

Aumentar la temperatura del espacio refrigerado

Answer

Disminuir la presión del espacio refrigerado

Question 22

¿Qué tipo de sistema termodinámico puede intercambiar masa con el entorno?

Accepted Answer

Abierto

Answer

Adiabático

Answer

Cerrado

Answer

Aislado

Question 23

La ecuación de estado de un gas ideal relaciona:

Accepted Answer

PV = nRT

Answer

PV^2 = nRT

Answer

P/V = nRT

Answer

V/P = nRT

Question 24

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la primera ley de la termodinámica para un sistema abierto?

Accepted Answer

dQ - dW = dU + d(mv)

Answer

dQ = dH + dW

Answer

dQ = dU - dW

Answer

dW = dU - dQ

Question 25

Un sistema cerrado experimenta una expansión isotérmica. ¿Qué sucede con el volumen del sistema?

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Disminuye

Answer

Depende de la presión del sistema

Answer

No cambia

Question 26

Un proceso adiabático se caracteriza por:

Accepted Answer

No hay transferencia de calor

Answer

Entropía constante

Answer

Temperatura constante

Answer

Presión constante

Question 27

La energía libre de Gibbs es una medida de:

Accepted Answer

Trabajo útil máximo

Answer

Entropía

Answer

Energía total

Question 28

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el diagrama p-v es correcta?

Accepted Answer

Representa presión versus volumen

Answer

Representa entalpía versus presión

Answer

Representa energía interna versus volumen

Answer

Representa temperatura versus entropía

Question 29

Un condensador es un dispositivo que transfiere calor desde un fluido a:

Accepted Answer

Un entorno a menor temperatura

Answer

El mismo fluido a mayor temperatura

Answer

El mismo fluido a menor temperatura

Answer

Otro fluido a mayor temperatura

Question 30

Un sistema termodinámico alcanza el equilibrio cuando:

Accepted Answer

No hay cambios en sus propiedades

Answer

La temperatura es igual a la del entorno

Answer

El volumen es igual al del entorno

Answer

La presión es igual a la del entorno

Question 31

En termodinámica, un sistema que puede intercambiar tanto masa como energía con su entorno se denomina:

Accepted Answer

Sistema abierto

Answer

Sistema cerrado

Answer

Sistema adiabático

Answer

Sistema aislado

Question 32

La ley de la termodinámica que establece que la entropía de un sistema aislado siempre aumenta es la:

Accepted Answer

Segunda ley de la termodinámica

Answer

Tercera ley de la termodinámica

Answer

Primera ley de la termodinámica

Answer

Ley cero de la termodinámica

Question 33

Un ejemplo de aplicación de la termodinámica en ingeniería es:

Accepted Answer

El diseño de motores de combustión interna

Answer

El análisis de circuitos eléctricos

Answer

El desarrollo de software

Answer

El diseño de estructuras

Question 34

El tipo de motor térmico que opera según el ciclo de Carnot es:

Accepted Answer

Motor reversible

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Turbina de vapor

Answer

Motor Stirling

Question 35

La ecuación de estado de un gas ideal se representa como:

Accepted Answer

PV = nRT

Answer

E = mc²

Answer

ΔG = ΔH - TΔS

Answer

F = ma

Question 36

La propiedad termodinámica que mide la capacidad de una sustancia para absorber calor se conoce como:

Accepted Answer

Capacidad calorífica

Answer

Entropía

Answer

Energía interna

Answer

Entalpía

Question 37

Un proceso exotérmico es aquel que:

Accepted Answer

Libera calor al entorno

Answer

Mantiene una temperatura constante

Answer

No implica cambio de calor

Answer

Absorbe calor del entorno

Question 38

El instrumento utilizado para medir la presión en un sistema se llama:

Accepted Answer

Manómetro

Answer

Higrómetro

Answer

Anemómetro

Answer

Termómetro

Question 39

Un sistema abierto intercambia calor y masa con su entorno. Esto significa que:

Accepted Answer

Su energía interna puede cambiar con el tiempo

Answer

Su temperatura se mantiene constante

Answer

Su entropía siempre disminuye

Answer

Su volumen es constante

Question 40

La eficiencia térmica máxima de un ciclo de Carnot, que opera entre dos depósitos de calor a temperaturas constantes, se calcula como:

Accepted Answer

1 - T_frío / T_caliente

Answer

T_caliente - T_frío / T_caliente

Answer

T_frío / T_caliente - 1

Answer

T_caliente + T_frío / T_caliente

Question 41

Un proceso isentrópico es aquel en el que la entropía del sistema permanece constante. ¿Cuál de los siguientes procesos es isentrópico?

Accepted Answer

Expansión adiabática reversible

Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Expansión isobárica

Answer

Compresión isotérmica

Question 42

Una función de estado de un sistema es una propiedad que depende únicamente del estado actual del sistema. ¿Cuál de las siguientes propiedades NO es una función de estado?

Accepted Answer

Trabajo

Answer

Presión

Answer

Temperatura

Answer

Energía interna

Question 43

Un intercambiador de calor es un dispositivo que permite la transferencia de calor entre dos fluidos. ¿Cuál de los siguientes tipos de intercambiadores de calor es comúnmente utilizado en aplicaciones industriales?

Accepted Answer

De carcasa y tubos

Answer

De doble tubo

Answer

De placas

Question 44

La ecuación de Clausius-Clapeyron describe la relación entre la presión de vapor y la temperatura de un líquido en equilibrio con su vapor. ¿Cuál de las siguientes es la forma correcta de la ecuación de Clausius-Clapeyron?

Accepted Answer

ln(P) = -ΔH_v / R * (1 / T) + constante

Answer

T = ΔH_v / R * ln(P) + constante

Answer

P = ΔH_v * T / R * ln(T)

Answer

P / T = ΔH_v / R * ln(T) + constante

Question 45

Un motor de combustión interna convierte la energía química del combustible en energía mecánica. ¿Cuál de los siguientes tipos de motor de combustión interna es más eficiente en la conversión de energía?

Accepted Answer

Diesel

Answer

Stirling

Answer

Otto

Answer

Wankel

Question 46

La refrigeración por evaporación es un proceso que utiliza la evaporación de un líquido para eliminar calor de un sistema. ¿Cuál de los siguientes dispositivos utiliza refrigeración por evaporación?

Accepted Answer

Aire acondicionado evaporativo

Answer

Refrigerador por absorción

Answer

Refrigerador por compresión

Answer

Enfriador termoeléctrico

Question 47

La energía eólica es una forma de energía renovable que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica. ¿Qué dispositivo se utiliza para convertir la energía cinética del viento en energía mecánica?

Accepted Answer

Turbinas eólicas

Answer

Motores Stirling

Answer

Placas solares

Answer

Células de combustible

Question 48

La transferencia de calor por conducción es el proceso de transferencia de calor a través de un material sólido. ¿Qué propiedad del material afecta principalmente a la conductividad térmica?

Accepted Answer

Conductividad térmica

Answer

Capacidad calorífica específica

Answer

Viscosidad

Answer

Difusividad térmica