Leyes de la Termodinámica: Cuestionarios interactivos para estudiantes de Ingeniería Mecánica

Question 1

Un gas ideal experimenta un proceso isotérmico. ¿Qué afirmación es correcta?

Accepted Answer

La temperatura del gas permanece constante

Answer

La entropía del gas aumenta

Answer

La presión del gas disminuye

Answer

El volumen del gas aumenta

Question 2

El diagrama de fases de una sustancia:

Accepted Answer

Representa las condiciones de temperatura y presión en las que coexisten diferentes fases de la sustancia

Answer

Muestra los cambios de entropía durante un proceso termodinámico

Question 3

Según la Primera Ley de la Termodinámica, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA?

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado siempre disminuye.

Answer

La energía total de un sistema aislado permanece constante.

Answer

La energía puede transformarse de una forma a otra, pero no se crea ni se destruye.

Answer

El cambio en la energía interna de un sistema es igual al calor añadido menos el trabajo realizado por el sistema.

Question 4

Un gas ideal se expande adiabáticamente, realizando trabajo sobre su entorno. ¿Cómo cambia la temperatura del gas?

Accepted Answer

Disminuye

Answer

No se puede determinar sin más información

Answer

Permanece constante

Answer

Aumenta

Question 5

¿Cuál de los siguientes procesos implica una disminución de la entropía del sistema?

Accepted Answer

Condensación del vapor de agua

Answer

Fusión del hielo

Answer

Mezcla de dos gases ideales a temperatura y presión constantes

Answer

Expansión de un gas ideal a temperatura constante

Question 6

La Tercera Ley de la Termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía de un sistema perfectamente cristalino a 0 Kelvin es cero.

Answer

Es imposible alcanzar el cero absoluto en un número finito de pasos.

Answer

La energía interna de un sistema aislado permanece constante.

Answer

El calor no puede fluir de un cuerpo frío a uno caliente espontáneamente.

Question 7

En un diagrama T-S (temperatura-entropía), un ciclo termodinámico reversible se representa como:

Accepted Answer

Un ciclo cerrado

Answer

Una curva exponencial

Answer

Una línea recta vertical

Answer

Una línea recta horizontal

Question 8

¿Cuál de las siguientes funciones termodinámicas es una función de estado, es decir, su valor depende únicamente del estado actual del sistema y no de la trayectoria seguida para alcanzarlo?

Accepted Answer

Entalpía

Answer

Trabajo

Answer

Calor

Answer

Ninguna de las anteriores

Question 9

Un proceso isotérmico se caracteriza por:

Accepted Answer

La temperatura permanece constante

Answer

No se realiza trabajo

Answer

La presión permanece constante

Answer

El volumen permanece constante

Question 10

En un proceso a volumen constante (isocórico), el trabajo realizado por el sistema es:

Accepted Answer

Cero

Answer

Negativo

Answer

Infinito

Answer

Positivo

Question 11

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la Primera Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

La energía no se puede crear ni destruir, solo se puede transformar de una forma a otra.

Answer

La entropía de un sistema cerrado siempre aumenta.

Answer

No es posible alcanzar el cero absoluto en un número finito de pasos.

Question 12

Un gas ideal se expande isotérmicamente realizando trabajo sobre su entorno. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

El gas absorbe calor de su entorno.

Answer

La energía interna del gas disminuye.

Answer

La temperatura del gas aumenta.

Answer

No se produce intercambio de calor entre el gas y su entorno.

Question 13

¿Cuál de las siguientes NO es una formulación de la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

La energía interna de un sistema cerrado permanece constante.

Answer

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

Answer

Ningún proceso cíclico puede convertir completamente el calor en trabajo.

Question 14

¿Cuál de las siguientes opciones describe la entropía?

Accepted Answer

Una medida del desorden o aleatoriedad de un sistema.

Answer

La energía total de un sistema.

Answer

La capacidad de un sistema para realizar trabajo.

Question 15

¿Qué ocurre con la entropía de un sistema cuando el agua se congela a 0 °C?

Accepted Answer

La entropía del sistema disminuye.

Answer

La entropía del sistema se vuelve cero.

Answer

La entropía del sistema permanece constante.

Answer

La entropía del sistema aumenta.

Question 16

La Tercera Ley de la Termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía de un cristal perfecto en 0 K es cero.

Answer

Se puede llegar al cero absoluto en un número finito de pasos.

Answer

La entropía del universo siempre está disminuyendo.

Question 17

¿Cuál de las siguientes opciones NO es una consecuencia de la Tercera Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

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

Answer

No se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de pasos.

Answer

Las capacidades caloríficas de los sólidos tienden a cero a medida que se acercan a 0 K.

Question 18

Un ciclo de refrigeración ideal opera entre dos depósitos de calor a 300 K y 270 K. ¿Cuál es el máximo coeficiente de rendimiento (COP) posible para este ciclo?

Accepted Answer

10

Answer

11

Answer

0,1

Answer

1

Question 19

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta para un proceso irreversible?

Accepted Answer

La entropía del universo aumenta.

Answer

El proceso se puede revertir sin ningún cambio en el universo.

Answer

La entropía del universo disminuye.

Answer

La entropía del universo permanece constante.

Question 20

Un sistema termodinámico experimenta una transformación cíclica. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta en relación con la Primera Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

El trabajo neto realizado por el sistema es igual al calor neto intercambiado con el entorno.

Answer

La entropía del sistema permanece constante.

Answer

La energía interna del sistema permanece constante.

Question 21

Un motor térmico opera entre dos fuentes de calor a 500 K y 300 K. ¿Cuál es el máximo rendimiento teórico posible de este motor?

Accepted Answer

40%

Answer

60%

Answer

100%

Answer

20%

Question 22

Un proceso reversible es aquel que:

Accepted Answer

Puede ser invertido sin dejar ningún cambio en el sistema ni en el entorno.

Answer

Siempre aumenta la entropía del universo.

Answer

Siempre ocurre de forma espontánea.

Question 23

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA en relación con la entropía?

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta o permanece constante.

Answer

La entropía de un sistema aislado puede aumentar o disminuir.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre disminuye.

Question 24

Un sistema termodinámico alcanza el equilibrio térmico cuando:

Accepted Answer

No hay flujo neto de calor entre el sistema y su entorno.

Answer

El sistema está en estado de reposo.

Answer

La temperatura del sistema es constante.

Question 25

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

Accepted Answer

Permanece constante.

Answer

Depende de la cantidad de trabajo realizado.

Answer

Disminuye.

Answer

Aumenta.

Question 26

La tercera ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía de un sistema cristalino perfecto a cero Kelvin es cero.

Answer

Es imposible alcanzar el cero absoluto.

Answer

El calor no puede transferirse de un cuerpo frío a uno caliente.

Question 27

Un sistema termodinámico se encuentra en un estado de equilibrio. ¿Qué sucede si se aplica una perturbación a este sistema?

Accepted Answer

El sistema tenderá a volver a un nuevo estado de equilibrio.

Answer

El sistema permanecerá en su estado de equilibrio inicial.

Answer

El sistema se volverá inestable.

Question 28

Un proceso adiabático es aquel en el que:

Accepted Answer

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

Answer

El trabajo realizado por el sistema es cero.

Answer

La temperatura del sistema permanece constante.