Aplicaciones de la Termodinámica: Máquinas Térmicas, Refrigeración y Aire Acondicionado

Question 1

El aire acondicionado utiliza un ciclo de refrigeración para:

Accepted Answer

Enfriar el aire

Answer

Humidificar el aire

Answer

Calentar el aire

Answer

Ventilar el aire

Question 2

En el diagrama de fases del agua, ¿cómo se denomina la línea que separa las fases líquida y sólida a la presión atmosférica?

Accepted Answer

Curva de fusión

Answer

Curva de ebullición

Answer

Curva de sublimación

Answer

Curva de condensación

Question 3

Un sistema termodinámico se encuentra en equilibrio cuando:

Accepted Answer

Su temperatura y presión son constantes y no intercambia calor con el entorno

Answer

Su entropía está disminuyendo

Answer

Su energía interna está aumentando

Answer

Está intercambiando calor con el entorno

Question 4

La energía libre de Gibbs es una medida de:

Accepted Answer

El trabajo máximo útil que puede realizar un sistema a temperatura y presión constantes

Answer

La entropía de un sistema

Answer

La cantidad de calor que puede absorber un sistema

Question 5

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de un proceso irreversible?

Accepted Answer

Pérdida de calor por fricción

Answer

Expansión isotérmica reversible

Answer

Compresión adiabática

Question 6

La segunda ley de la termodinámica implica que:

Accepted Answer

La entropía del universo siempre aumenta en los procesos espontáneos

Answer

La energía total del universo es constante

Answer

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

Answer

Los procesos naturales son siempre reversibles

Question 7

La constante del equilibrio es:

Accepted Answer

Una cantidad que mide la relación entre las concentraciones de productos y reactivos en equilibrio

Answer

Una cantidad que mide la energía de activación de una reacción

Answer

Una cantidad que mide la velocidad de una reacción

Question 8

En una máquina térmica, ¿en qué se convierte el calor?

Accepted Answer

Trabajo

Answer

Viento

Answer

Luz

Answer

Energía potencial

Question 9

Un refrigerador funciona según el principio de:

Accepted Answer

Ciclo de Carnot invertido

Answer

Ley de los Gases Ideales

Answer

Ley de Boyle-Mariotte

Answer

Ley de Conservación de la Energía

Question 10

El rendimiento de una máquina térmica depende principalmente de:

Accepted Answer

La diferencia de temperatura entre las fuentes de calor

Answer

La presión de las fuentes de calor

Answer

El volumen de las fuentes de calor

Answer

La cantidad de calor transferido

Question 11

El coeficiente de rendimiento (COP) de un aire acondicionado mide:

Accepted Answer

La relación entre el calor extraído del ambiente y la energía consumida

Answer

La relación entre el calor cedido al ambiente y la energía consumida

Answer

La relación entre la energía consumida y el calor extraído del ambiente

Answer

La relación entre la energía consumida y el calor cedido al ambiente

Question 12

La entropía es una medida de:

Accepted Answer

Desorden o aleatoriedad

Answer

Energía

Answer

Temperatura

Answer

Presión

Question 13

Según la Segunda Ley de la Termodinámica, ¿qué ocurre con la entropía del universo?

Accepted Answer

Aumenta con el tiempo

Answer

Disminuye con el tiempo

Answer

Se mantiene constante

Question 14

El potencial termodinámico de Gibbs (G) es útil para predecir:

Accepted Answer

La espontaneidad de un proceso a temperatura y presión constantes

Answer

La entropía de un sistema

Answer

La cantidad de calor transferido en un proceso

Answer

La velocidad de una reacción

Question 15

Una reacción endotérmica es aquella que:

Accepted Answer

Absorbe calor del entorno

Answer

Depende de la temperatura del entorno

Answer

No intercambia calor con el entorno

Answer

Libera calor al entorno

Question 16

El equilibrio químico es un estado en el que:

Accepted Answer

Las concentraciones de reactivos y productos no cambian con el tiempo

Answer

Las concentraciones de productos son mayores que las de reactivos

Answer

Las concentraciones de reactivos son mayores que las de productos

Question 17

¿Qué tipo de máquina térmica transforma directamente la energía térmica en movimiento?

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Bomba de calor

Answer

Refrigerador

Answer

Aire acondicionado

Question 18

¿Qué ley de la termodinámica establece que el desorden o entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo?

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 19

¿Cuál es la unidad del calor específico de una sustancia?

Accepted Answer

J/(kg·K)

Answer

J/K

Answer

J/(g·K)

Answer

(kg·K)/J

Question 20

¿Qué proceso termodinámico implica un cambio de estado de líquido a gaseoso?

Accepted Answer

Evaporación

Answer

Solidificación

Answer

Condensación

Answer

Fusión

Question 21

¿Qué instrumento se emplea comúnmente para medir la temperatura?

Accepted Answer

Termómetro

Answer

Higrómetro

Answer

Barómetro

Answer

Manómetro

Question 22

En un proceso isotérmico, ¿cuál de las siguientes variables permanece constante?

Accepted Answer

Temperatura

Answer

Volumen

Answer

Energía interna

Answer

Presión

Question 23

Una turbina de gas convierte la energía química del combustible en energía cinética. ¿Qué principio termodinámico explica este proceso?

Accepted Answer

Primera ley de la termodinámica

Answer

Ley de los gases ideales

Answer

Segunda ley de la termodinámica

Answer

Tercera ley de la termodinámica

Question 24

¿Cuál de los siguientes factores afecta directamente la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

La diferencia de temperatura entre las fuentes de calor y frío.

Answer

La velocidad de rotación del compresor.

Answer

El tipo de refrigerante utilizado.

Question 25

Un motor diésel utiliza un proceso de combustión interna para generar energía. ¿Qué tipo de máquina térmica es?

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Turbina de vapor

Answer

Motor eléctrico

Answer

Refrigerador

Question 26

El funcionamiento de un aire acondicionado se basa principalmente en el:

Accepted Answer

Ciclo de refrigeración por compresión de vapor.

Answer

Ley de Boyle-Mariotte.

Answer

Ciclo de Carnot.

Answer

Ley de Ohm.

Question 27

¿Cuál de las siguientes aplicaciones no utiliza los principios de la termodinámica?

Accepted Answer

Fotosíntesis

Answer

Refrigeradores

Answer

Aire acondicionado

Answer

Motores de combustión

Question 28

¿Cuál de los siguientes es el enunciado del primer principio de la termodinámica?

Accepted Answer

La energía total de un sistema aislado permanece constante.

Answer

La entropía de un sistema siempre aumenta.

Answer

El calor fluye espontáneamente de bajas a altas temperaturas.

Question 29

¿Qué tipo de máquina térmica tiene la mayor eficiencia teórica posible?

Accepted Answer

Motor de Carnot

Answer

Turbina de vapor

Answer

Refrigerador

Answer

Motor de combustión interna

Question 30

¿Cuál de los siguientes es un uso doméstico común de la refrigeración?

Accepted Answer

Conservación de alimentos

Answer

Producción de agua potable

Answer

Calefacción de espacios

Answer

Generación de energía

Question 31

¿Qué propiedad termodinámica mide el desorden de un sistema?

Accepted Answer

Entropía

Answer

Entalpía

Answer

Temperatura

Answer

Energía libre

Question 32

¿Qué proceso termodinámico se produce cuando un gas se comprime o expande sin intercambio de calor con el entorno?

Accepted Answer

Proceso adiabático

Answer

Proceso isobárico

Answer

Proceso isocórico

Answer

Proceso isotérmico

Question 33

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa el segundo principio de la termodinámica?

Accepted Answer

ΔS ≥ 0

Answer

Q = mcΔt

Answer

P = nRT

Answer

dU = dQ + dW

Question 34

¿Qué ciclo termodinámico se utiliza en un motor de gasolina?

Accepted Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Brayton

Answer

Ciclo de Rankine

Answer

Ciclo de Diesel

Question 35

¿Cuál es la función principal del condensador en un sistema de refrigeración?

Accepted Answer

Disipar el calor absorbido por el refrigerante en el evaporador

Answer

Expandir el refrigerante

Answer

Almacenar el refrigerante

Answer

Comprimir el refrigerante

Question 36

¿Qué tipo de refrigerantes se utilizan comúnmente en los sistemas de aire acondicionado domésticos, debido a su bajo potencial de agotamiento de la capa de ozono?

Accepted Answer

HFC (hidrofluorocarbonos)

Answer

HCFC (hidroclorofluorocarbonos)

Answer

NH3 (amoniaco)

Answer

CFC (clorofluorocarbonos)

Question 37

¿Cuál de los siguientes NO es un objetivo del aire acondicionado?

Accepted Answer

Regular la presión del aire

Answer

Controlar la humedad

Answer

Mejorar la calidad del aire

Answer

Enfriar el aire

Question 38

¿Qué ley de la termodinámica establece que la energía total de un sistema aislado permanece constante?

Accepted Answer

Primera Ley de la Termodinámica

Answer

Segunda Ley de la Termodinámica

Answer

Tercera Ley de la Termodinámica

Answer

Cuarta Ley de la Termodinámica

Question 39

¿Cuál es una importante aplicación de la termodinámica en el sector automovilístico?

Accepted Answer

Diseño y optimización del motor de combustión interna

Answer

Transmisión automática

Answer

Frenos ABS

Answer

Sistemas de navegación GPS

Question 40

¿Qué principio termodinámico se aplica en el funcionamiento de una central eléctrica de ciclo combinado?

Accepted Answer

Combinación de ciclos de Brayton y Rankine para lograr una mayor eficiencia

Answer

Conservación de la masa

Answer

Segunda Ley de la Termodinámica

Answer

Ley de los gases ideales

Question 41

El ciclo de Carnot es un modelo ideal de máquina térmica que utiliza:

Accepted Answer

Dos depósitos de calor a diferentes temperaturas.

Answer

Un refrigerador.

Answer

Un solo depósito de calor.

Answer

Una bomba de calor.

Question 42

El rendimiento máximo que puede alcanzar una máquina térmica está limitado por:

Accepted Answer

El segundo principio de la termodinámica.

Answer

La ley de los gases ideales.

Answer

La tercera ley de la termodinámica.

Answer

El primer principio de la termodinámica.

Question 43

El ciclo de refrigeración de un aire acondicionado se basa en el principio de:

Accepted Answer

Bomba de calor.

Answer

Ciclo de Rankine.

Answer

Motor de combustión interna.

Answer

Ciclo de Stirling.

Question 44

El coeficiente de rendimiento (COP) de un sistema de aire acondicionado representa:

Accepted Answer

La relación entre la energía térmica extraída del ambiente y la energía eléctrica consumida.

Answer

La relación entre la energía eléctrica consumida y la energía térmica extraída del ambiente.

Answer

La diferencia entre la temperatura interior y exterior.

Question 45

¿Cuál de las siguientes es una aplicación de la termodinámica en el campo de la medicina?

Accepted Answer

Resonancia magnética (RM).

Answer

Fotosíntesis.

Answer

Movimiento de las placas tectónicas.

Question 46

La tercera ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía de un cristal perfecto a cero absoluto es cero.

Answer

La energía interna de un sistema es constante.

Answer

La entropía de un sistema aislado aumenta con el tiempo.

Question 47

¿Cuál de las siguientes es una unidad de entropía?

Accepted Answer

J/K.

Answer

Pa·m³.

Answer

m²/s.

Answer

kg/m³.

Question 48

El calor específico de una sustancia se define como:

Accepted Answer

La cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de la sustancia en un grado Celsius.

Answer

La cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un mol de la sustancia en un grado Celsius.

Question 49

¿Cuál de las siguientes NO es una aplicación directa de la termodinámica?

Accepted Answer

Fotosíntesis

Answer

Centrales eléctricas de vapor

Answer

Aire acondicionado

Answer

Refrigeradores

Question 50

Los refrigeradores funcionan extrayendo calor del interior y liberándolo al exterior. ¿Qué ciclo termodinámico describe este proceso?

Accepted Answer

Ciclo de refrigeración

Answer

Ciclo de Rankine

Answer

Ciclo de Stirling

Answer

Ciclo de Otto

Question 51

En un proceso adiabático reversible, ¿qué propiedad termodinámica permanece constante?

Accepted Answer

Entropía

Answer

Volumen

Answer

Temperatura

Answer

Presión

Question 52

Un gas se expande isotérmicamente. ¿Qué sucede con su energía interna?

Accepted Answer

Permanece constante

Answer

Aumenta

Answer

No se puede determinar

Answer

Disminuye

Question 53

¿Qué tipo de transformación termodinámica implica un cambio en el estado físico de una sustancia?

Accepted Answer

Transformación de fase

Answer

Transformación isocórica

Answer

Transformación adiabática

Answer

Transformación isotérmica

Question 54

En un sistema cerrado, ¿qué ley de la termodinámica establece que la energía total del sistema permanece constante?

Accepted Answer

Primera ley de la termodinámica

Answer

Segunda ley de la termodinámica

Answer

Cuarta ley de la termodinámica

Answer

Tercera ley de la termodinámica