Máquinas Térmicas: Ciclos y Rendimiento - Termodinámica para Ingeniería Mecánica

Question 1

En el ciclo de Carnot, ¿cuál es el proceso que implica la transferencia de calor al sistema?

Accepted Answer

Expansión isotérmica

Answer

Compresión isocórica

Answer

Compresión adiabática

Answer

Expansión adiabática

Question 2

¿Cuál de los siguientes ejemplos es una máquina térmica?

Accepted Answer

Aire acondicionado

Answer

Batería

Answer

Panel solar

Answer

Turbina eólica

Question 3

En un diagrama de presión-volumen, el área encerrada bajo la curva de un ciclo termodinámico representa:

Accepted Answer

El trabajo realizado

Answer

El calor transferido

Answer

La energía interna

Answer

La entropía

Question 4

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

Accepted Answer

Son más eficientes cuando la diferencia de temperatura entre las fuentes de calor es mayor

Answer

Pueden convertir toda la energía térmica en trabajo

Answer

Siempre emiten gases de escape

Answer

Son dispositivos completamente reversibles

Question 5

El proceso de compresión adiabática en un motor de combustión interna provoca:

Accepted Answer

Aumento de temperatura y presión

Answer

Disminución de temperatura y presión

Answer

Aumento de temperatura y disminución de presión

Answer

Disminución de temperatura y aumento de presión

Question 6

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor un motor eléctrico?

Accepted Answer

Convierte energía eléctrica en energía mecánica.

Answer

Absorbe calor de un reservorio y lo convierte en trabajo mecánico.

Answer

Transfiere calor desde un reservorio frío a uno caliente.

Answer

Produce energía eléctrica a partir de energía química.

Question 7

¿Qué tipo de ciclo termodinámico se emplea en los motores de gasolina?

Accepted Answer

Ciclo Otto

Answer

Ciclo Rankine

Answer

Ciclo Diesel

Answer

Ciclo Brayton

Question 8

De acuerdo con la Segunda Ley de la Termodinámica, ¿cuál es el límite de eficiencia teórico para cualquier máquina térmica?

Accepted Answer

Eficiencia de Carnot

Answer

Depende del tipo de máquina térmica.

Answer

50%

Answer

100%

Question 9

¿Qué componente de una máquina térmica es responsable de transformar la energía térmica en energía cinética?

Accepted Answer

Turbina o motor

Answer

Caldera o intercambiador de calor

Answer

Válvulas o pistones

Answer

Compresor o condensador

Question 10

En el contexto de las máquinas térmicas, ¿qué parámetro mide la tasa de realización de trabajo útil?

Accepted Answer

Potencia

Answer

Eficiencia

Answer

Temperatura de funcionamiento

Answer

Calor absorbido

Question 11

Respecto a los refrigeradores, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

Son máquinas térmicas que extraen calor de un espacio frío y lo liberan en un espacio caliente.

Answer

Convierten directamente energía eléctrica en energía térmica.

Answer

Tienen una eficiencia mayor que la eficiencia de Carnot.

Question 12

¿Qué factor puede afectar negativamente al rendimiento de una máquina térmica?

Accepted Answer

Pérdidas por fricción

Answer

Temperatura baja del reservorio frío

Answer

Presión de operación óptima

Answer

Temperatura elevada del reservorio caliente

Question 13

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

Accepted Answer

Turbina de vapor

Answer

Bomba de calor

Answer

Refrigerador

Answer

Motor de combustión interna

Question 14

Calcula la eficiencia térmica de una máquina térmica de Carnot que opera entre una fuente caliente a 600 K y una fuente fría a 300 K.

Accepted Answer

50%

Answer

75%

Answer

25%

Question 15

Indica la condición necesaria para que un ciclo termodinámico sea reversible:

Accepted Answer

El ciclo puede invertirse sin cambiar el estado inicial y final del sistema.

Answer

El cambio de entropía del sistema es cero.

Answer

El ciclo se realiza a temperatura constante.

Question 16

¿Qué tipo de máquina térmica convierte el calor en trabajo?

Accepted Answer

Motor térmico

Answer

Aire acondicionado

Answer

Bomba de calor

Answer

Refrigerador

Question 17

¿Cuál es el ciclo ideal para una máquina térmica que utiliza vapor de agua como fluido de trabajo?

Accepted Answer

Ciclo de Rankine

Answer

Ciclo de Stirling

Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Brayton

Question 18

¿Qué parámetro determina la dirección del flujo de calor en una máquina térmica?

Accepted Answer

Diferencia de temperatura

Answer

Diferencia de volumen

Answer

Diferencia de entropía

Answer

Diferencia de presión

Question 19

En una máquina térmica de vapor, ¿cuál es la función del condensador?

Accepted Answer

Condensar el vapor de escape en líquido.

Answer

Disminuir la temperatura del vapor

Answer

Aumentar la presión del vapor

Answer

Separar el vapor y el agua

Question 20

¿Qué tipo de fluido de trabajo se utiliza en las máquinas térmicas de ciclo Joule?

Accepted Answer

Gas ideal

Answer

Refrigerante

Answer

Vapor

Answer

Aceite

Question 21

¿Cuál es la principal ventaja de utilizar turbinas de gas en las centrales eléctricas?

Accepted Answer

Alta relación potencia-peso

Answer

Bajo coste de funcionamiento

Answer

Bajo impacto ambiental

Answer

Alta eficiencia térmica

Question 22

El concepto termodinámico que mide la cantidad de desorden o aleatoriedad en un sistema se denomina:

Accepted Answer

Entropía

Answer

Energía

Answer

Exergía

Answer

Entalpía