Máquinas Térmicas: Funcionamiento y Eficiencia para Estudiantes de Ingeniería Informática

Question 1

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

Accepted Answer

Un dispositivo que transforma calor en trabajo

Answer

Un dispositivo que transforma luz en trabajo

Answer

Un dispositivo que transforma luz en calor

Answer

Un dispositivo que transforma trabajo en calor

Question 2

En una máquina térmica que opera entre dos reservorios de temperatura, ¿qué ciclo ideal ofrece la máxima eficiencia?

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Diesel

Answer

Ciclo de Brayton

Question 3

¿Cuál de los siguientes factores influye principalmente en la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

Diferencia de temperatura entre los reservorios

Answer

Tamaño físico de la máquina

Answer

Tipo de fluido de trabajo

Answer

Forma de la máquina

Question 4

En el funcionamiento de un motor de combustión interna, ¿cuál es el principio fundamental?

Accepted Answer

Conversión de la energía química del combustible en trabajo mecánico mediante la combustión

Answer

Expansión y contracción de un fluido

Answer

Compresión y expansión de un gas

Answer

Transferencia de calor de un reservorio caliente a uno frío

Question 5

¿Qué propósito cumple un refrigerador?

Accepted Answer

Retirar calor de un espacio frío y transferirlo a un espacio más caliente

Answer

Transformar energía eléctrica en energía térmica

Answer

Generar frío

Answer

Enfriar objetos mediante evaporación

Question 6

De los siguientes dispositivos, ¿cuál es un ejemplo de máquina térmica?

Accepted Answer

Motor diésel

Answer

Panel solar

Answer

Batería

Answer

Turbina eólica

Question 7

¿Cuál es la principal diferencia entre un motor y un generador?

Accepted Answer

Los motores convierten energía térmica en trabajo mecánico, mientras que los generadores convierten energía mecánica en energía eléctrica

Answer

Los motores funcionan con combustibles, mientras que los generadores funcionan con electricidad

Answer

Los motores son más eficientes que los generadores

Answer

Los generadores son más compactos que los motores

Question 8

¿Qué impacto ambiental potencial tienen las máquinas térmicas?

Accepted Answer

Emisión de gases de efecto invernadero y contaminantes

Answer

Consumo excesivo de recursos naturales

Answer

Reducción de la contaminación del aire

Answer

Son generalmente respetuosas con el medio ambiente

Question 9

¿Qué es una máquina térmica?

Accepted Answer

Un dispositivo que convierte el calor en trabajo

Answer

Un dispositivo que no interactúa con el calor

Answer

Un dispositivo que convierte el trabajo en calor

Question 10

Calcula la eficiencia de una máquina térmica que absorbe 100 J de calor y realiza 60 J de trabajo.

Accepted Answer

60%

Answer

50%

Answer

40%

Answer

100%

Question 11

¿Qué ciclo termodinámico se utiliza en los motores de combustión interna?

Accepted Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo Brayton

Answer

Ciclo Carnot

Answer

Ciclo Stirling

Question 12

¿Qué característica distingue al ciclo de Carnot de otros ciclos termodinámicos?

Accepted Answer

Es un ciclo reversible

Answer

Es un ciclo irreversible

Answer

Opera solo a temperaturas muy altas

Question 13

¿Qué instrumento se utiliza para medir la temperatura de una máquina térmica?

Accepted Answer

Termómetro

Answer

Higrómetro

Answer

Manómetro

Answer

Anemómetro

Question 14

¿Qué tipo de máquina térmica se emplea en las centrales eléctricas para generar electricidad?

Accepted Answer

Turbina de vapor

Answer

Motor eléctrico

Answer

Motor Stirling

Answer

Motor de combustión interna

Question 15

¿Qué tipo de máquina térmica se utiliza en los refrigeradores?

Accepted Answer

Bomba de calor

Answer

Motor Stirling

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Turbina de vapor

Question 16

En un proceso adiabático, ¿qué afirmación es correcta?

Accepted Answer

No hay transferencia de calor hacia o desde el sistema

Answer

El proceso es siempre irreversible

Answer

La temperatura del sistema aumenta

Question 17

Una máquina térmica opera entre dos depósitos de calor a temperaturas T1 (más alta) y T2 (más baja). ¿Cuál es su eficiencia máxima teórica?

Accepted Answer

1 - (T2 / T1)

Answer

T1 / T2

Answer

T2 / T1

Answer

(T1 - T2) / T1

Question 18

El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico que:

Accepted Answer

Es reversible y opera entre dos depósitos de calor a diferentes temperaturas

Answer

Es irreversible y opera entre dos depósitos de calor a la misma temperatura

Answer

Produce solo trabajo y no calor

Question 19

En un refrigerador, el dispositivo que absorbe calor del espacio refrigerado se denomina:

Accepted Answer

Evaporador

Answer

Condensador

Answer

Válvula de expansión

Answer

Compresor

Question 20

La entropía es una propiedad termodinámica que representa:

Accepted Answer

El desorden o aleatoriedad de un sistema

Answer

El trabajo realizado por un sistema

Answer

El calor contenido en un sistema

Answer

La temperatura de un sistema

Question 21

El Segundo Principio de la Termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía total de un sistema aislado nunca disminuye

Answer

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

Answer

Los motores térmicos son siempre 100% eficientes

Question 22

Un motor diésel es un tipo de:

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Motor de vapor

Answer

Turbina de gas

Answer

Celda de combustible

Question 23

¿Cuál de las siguientes es una ventaja de las centrales eléctricas de ciclo combinado?

Accepted Answer

Mayor eficiencia y menores emisiones

Answer

Funcionamiento más silencioso

Answer

Menor impacto ambiental

Answer

Menor costo de construcción

Question 24

En un diagrama de Temperatura-Entropía (Ts), ¿qué representa un proceso isotérmico?

Accepted Answer

Una línea horizontal

Answer

Una línea vertical

Answer

Una línea diagonal

Question 25

¿Cuál es la unidad SI de entropía?

Accepted Answer

J/K

Answer

cal/K

Answer

J

Answer

K

Question 26

¿Cuál de los siguientes NO es un principio fundamental de la termodinámica?

Accepted Answer

La energía se crea de la nada.

Answer

La entropía de un sistema aislado nunca disminuye.

Answer

El calor fluye espontáneamente de los objetos calientes a los fríos.

Answer

La energía no se puede crear ni destruir, solo se puede transformar.

Question 27

En un motor térmico, el calor absorbido del depósito caliente es:

Accepted Answer

Igual al trabajo realizado más el calor rechazado.

Answer

Mayor que el trabajo realizado más el calor rechazado.

Answer

Igual al trabajo realizado por el motor.

Answer

Menor que el trabajo realizado más el calor rechazado.

Question 28

¿Cuál de los siguientes es el rendimiento máximo posible de un motor térmico?

Accepted Answer

Rendimiento de Carnot

Answer

Rendimiento del ciclo de Brayton

Answer

Rendimiento del ciclo de Diesel

Answer

Rendimiento del ciclo de Otto

Question 29

El ciclo de Carnot es:

Accepted Answer

Un ciclo teórico reversible que alcanza el máximo rendimiento posible para una máquina térmica.

Answer

Un ciclo práctico utilizado en motores de combustión interna.

Answer

Un ciclo que viola el segundo principio de la termodinámica.

Question 30

¿Cuál de los siguientes es un tipo de máquina térmica que convierte el calor en energía mecánica?

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Bomba de calor

Answer

Refrigerador

Answer

Aire acondicionado

Question 31

El segundo principio de la termodinámica implica que:

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado nunca disminuye.

Answer

El rendimiento de una máquina térmica puede ser del 100%.

Answer

El calor fluye espontáneamente de los objetos fríos a los calientes.

Answer

La energía se puede crear a partir de la nada.

Question 32

¿Cuál de los siguientes es el principio utilizado en los acondicionadores de aire?

Accepted Answer

Ciclo de refrigeración por compresión de vapor

Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Diesel

Question 33

En un refrigerador, el refrigerante:

Accepted Answer

Absorbe calor del compartimento del refrigerador y lo libera al ambiente.

Answer

No interactúa con el calor del refrigerador ni del ambiente.

Answer

Libera calor en el compartimento del refrigerador y absorbe calor del ambiente.

Question 34

Clasifica el motor diésel entre los siguientes tipos de máquinas térmicas:

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Turbina de gas

Answer

Motor eléctrico

Answer

Motor de vapor

Question 35

La segunda ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo

Answer

La energía no puede ser creada ni destruida

Answer

El trabajo realizado por un sistema es siempre positivo

Answer

El calor siempre fluye de zonas frías a calientes

Question 36

¿Cuál de los siguientes dispositivos NO es una máquina térmica?

Accepted Answer

Nevera

Answer

Motor de gasolina

Answer

Motor diésel

Answer

Turbina de vapor

Question 37

En un diagrama P-V, el ciclo de una máquina térmica se representa como:

Accepted Answer

Un rectángulo

Answer

Un círculo

Answer

Un triángulo

Question 38

La principal limitación en el funcionamiento de las máquinas térmicas es:

Accepted Answer

La segunda ley de la termodinámica

Answer

El tamaño físico

Answer

La fricción

Answer

La disponibilidad de combustible

Question 39

Una bomba de calor es un dispositivo que:

Accepted Answer

Transfiere calor de una fuente a menor temperatura a otra a mayor temperatura

Answer

Enfría un espacio utilizando refrigerante

Answer

Convierte trabajo en calor

Question 40

De las siguientes máquinas térmicas, ¿cuál se caracteriza por convertir calor residual en electricidad?

Accepted Answer

Máquina de Stirling

Answer

Turbina de gas

Answer

Central eléctrica de vapor

Answer

Motor de combustión interna

Question 41

En una central eléctrica de vapor, ¿cuál es la función principal del condensador?

Accepted Answer

Transformar el vapor de agua en estado líquido.

Answer

Expandir el vapor de agua.

Answer

Calentar el vapor de agua.

Answer

Comprimir el vapor de agua.

Question 42

¿Cuál de las siguientes propiedades de un gas afecta directamente la velocidad del sonido en ese gas?

Accepted Answer

Temperatura

Answer

Masa

Answer

Volumen

Answer

Presión

Question 43

¿Qué principio termodinámico establece que la entropía de un sistema aislado siempre aumenta?

Accepted Answer

Segunda ley de la termodinámica

Answer

Primera ley de la termodinámica

Answer

Ley de Boyle-Mariotte

Answer

Ley de conservación de la energía

Question 44

Un proceso termodinámico en el que no hay transferencia de calor se denomina:

Accepted Answer

Proceso adiabático

Answer

Proceso isobárico

Answer

Proceso isocórico

Answer

Proceso isotérmico

Question 45

La unidad del Sistema Internacional (SI) para la entropía es:

Accepted Answer

J/K

Answer

K

Answer

J

Answer

cal/g

Question 46

¿Qué instrumento se utiliza para medir la temperatura?

Accepted Answer

Termómetro

Answer

Higrómetro

Answer

Barómetro