Leyes de la Termodinámica: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

En un sistema cerrado, ¿qué implica un aumento de la energía interna?

Accepted Answer

Se ha añadido calor al sistema.

Answer

El sistema ha realizado trabajo sobre su entorno.

Answer

El sistema ha liberado calor a su entorno.

Answer

La energía interna del sistema permanece sin cambios.

Question 2

¿Cómo varía la energía interna de un sistema cerrado según la primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

Puede aumentar o disminuir según el trabajo realizado y el calor transferido.

Answer

Siempre aumenta, independientemente del trabajo realizado y el calor transferido.

Answer

Siempre disminuye, independientemente del trabajo realizado y el calor transferido.

Question 3

Según la Tercera Ley de la Termodinámica, ¿qué ocurre con la entropía de un sistema cuando su temperatura se acerca al cero absoluto?

Accepted Answer

Se aproxima a un valor constante.

Answer

Aumenta continuamente.

Answer

Permanece constante.

Question 4

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe con precisión la primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

La energía total de un sistema aislado permanece constante.

Answer

La energía puede crearse o destruirse.

Answer

El calor fluye desde objetos calientes a objetos fríos.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre disminuye.

Question 5

¿Qué proceso involucra una transferencia de energía como calor?

Accepted Answer

Calor

Answer

Trabajo

Answer

Radiación

Answer

Conducción

Question 6

El tipo de máquina que convierte la energía térmica en energía mecánica se conoce como:

Accepted Answer

Motor térmico

Answer

Dinamo

Answer

Generador

Answer

Turbina

Question 7

La eficiencia de una máquina de Carnot depende principalmente de:

Accepted Answer

Las temperaturas de las fuentes de calor.

Answer

El volumen del gas en la máquina.

Answer

La presión del gas.

Answer

La cantidad de gas utilizado.

Question 8

¿Qué ley de la termodinámica establece que la entropía del universo siempre está aumentando?

Accepted Answer

Segunda ley

Answer

Primera ley

Answer

Tercera ley

Answer

Cuarta ley

Question 9

El proceso utilizado en el sistema de refrigeración de un automóvil se conoce como:

Accepted Answer

Ciclo de Rankine

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Brayton

Answer

Ciclo de Carnot

Question 10

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

Accepted Answer

La energía se conserva, no puede ser creada ni destruida.

Answer

La energía puede ser creada y destruida según sea necesario.

Answer

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

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre disminuye con el tiempo.

Question 11

¿Qué proceso transfiere energía térmica a través de un material sin movimiento macroscópico de la materia?

Accepted Answer

Conducción

Answer

Convección

Answer

Radiación

Answer

Ebullición

Question 12

¿Cuál es la unidad del SI para la entropía?

Accepted Answer

Julio por kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Vatio

Question 13

¿Qué ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema aislado siempre aumenta o permanece igual?

Accepted Answer

Segunda Ley

Answer

Primera Ley

Answer

Tercera Ley

Answer

Cuarta Ley

Question 14

¿Cuál es el valor absoluto de la temperatura del punto triple del agua?

Accepted Answer

273,16 K

Answer

0 °C

Answer

373,16 K

Answer

100 °C

Question 15

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es un enunciado de la primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

El calor transferido a un sistema es igual al cambio de energía interna más el trabajo realizado por el sistema

Answer

La energía se puede crear o destruir

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta

Answer

La temperatura de un sistema aislado nunca puede disminuir

Question 16

¿Cuál de los siguientes procesos es irreversible?

Accepted Answer

Combustión

Answer

Expansión adiabática

Answer

Compresión isotérmica

Answer

Reacción química en equilibrio

Question 17

¿Qué dispositivo convierte la energía térmica en energía mecánica?

Accepted Answer

Turbina de vapor

Answer

Motor eléctrico

Answer

Generador

Answer

Condensador

Question 18

¿Qué proceso describe la transferencia de calor a través de un material sin movimiento de masa?

Accepted Answer

Conducción

Answer

Convección

Answer

Radiación

Answer

Sublimación

Question 19

¿Qué tipo de sistema intercambia energía y masa con su entorno?

Accepted Answer

Sistema abierto

Answer

Sistema aislado

Answer

Sistema cerrado

Answer

Sistema adiabático

Question 20

¿Cuál de las siguientes aplicaciones de la termodinámica se utiliza en los motores de refrigeración?

Accepted Answer

Ciclo de Rankine

Answer

Ciclo de Brayton

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Carnot

Question 21

¿Qué unidad se utiliza para medir la entropía?

Accepted Answer

Julio por kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Watt

Question 22

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la primera ley de la termodinámica es verdadera?

Accepted Answer

El cambio en la energía interna de un sistema es igual al trabajo realizado en el sistema más el calor agregado.

Answer

La energía se crea y destruye constantemente.

Answer

El calor fluye naturalmente de los objetos más fríos a los más calientes.

Answer

La entropía de un sistema cerrado disminuye siempre.

Question 23

¿Cuál es el tipo de proceso en el que no se intercambia calor con el entorno?

Accepted Answer

Adiabático

Answer

Isotérmico

Answer

Isocórico

Answer

Isentrópico

Question 24

¿Qué establece la tercera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

La entropía de un cristal perfecto en el cero absoluto es cero.

Answer

La energía interna de un sistema es directamente proporcional a su temperatura.

Answer

El calor fluye naturalmente de los objetos más calientes a los más fríos.

Answer

La entropía de un sistema aislado nunca disminuye.

Question 25

¿En qué tipo de sistema la masa puede entrar o salir?

Accepted Answer

Abierto

Answer

Cerrado

Answer

Aislado

Answer

Adiabático

Question 26

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

Accepted Answer

Combustión

Answer

Refrigeración

Answer

Evaporación

Answer

Condensación

Question 27

El primer principio de la termodinámica establece que la energía:

Accepted Answer

Se transforma de una forma a otra.

Answer

Se crea y se destruye en cantidades iguales.

Answer

Solo puede existir en forma de calor.

Answer

Se pierde gradualmente con el tiempo.

Question 28

Según la tercera ley de la termodinámica, la entropía de:

Accepted Answer

Un cristal perfecto es cero al cero absoluto.

Answer

Un gas ideal es cero a todas las temperaturas.

Answer

Un sistema aislado disminuye con el tiempo.

Answer

Una reacción química exotérmica es negativa.

Question 29

Una máquina de Carnot es:

Accepted Answer

Una máquina térmica ideal con la máxima eficiencia posible.

Answer

Una máquina que puede crear energía de la nada.

Answer

Una máquina que convierte el calor en trabajo sin pérdidas.

Answer

Una máquina que opera solo a altas temperaturas.

Question 30

La eficiencia térmica de un motor es:

Accepted Answer

La relación entre el trabajo realizado y el calor absorbido.

Answer

La relación entre el calor rechazado y el calor absorbido.

Answer

La relación entre el cambio de temperatura y el calor absorbido.

Answer

La relación entre la entropía y el calor absorbido.

Question 31

Un proceso isotérmico es un proceso en el que:

Accepted Answer

La temperatura permanece constante.

Answer

El volumen permanece constante.

Answer

La presión permanece constante.

Answer

La entropía permanece constante.

Question 32

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los procesos adiabáticos es verdadera?

Accepted Answer

No hay intercambio de calor con el entorno.

Answer

La temperatura permanece constante.

Answer

La presión permanece constante.

Answer

El volumen permanece constante.

Question 33

¿Cuál de los siguientes enunciados define correctamente la primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

La energía total del universo permanece constante.

Answer

El calor no puede transformarse en trabajo.

Answer

La entropía es una medida del desorden.

Answer

El calor fluye espontáneamente de zonas frías a zonas calientes.

Question 34

Un sistema cerrado experimenta un proceso en el que su energía interna aumenta. ¿Qué afirmación es correcta?

Accepted Answer

El sistema ha absorbido calor del entorno.

Answer

El sistema ha realizado trabajo sobre el entorno.

Answer

El entorno ha realizado trabajo sobre el sistema.

Answer

El entorno ha absorbido calor del sistema.

Question 35

Según la segunda ley de la termodinámica, ¿qué sucede con la entropía de un sistema aislado?

Accepted Answer

Aumenta.

Answer

Disminuye.

Answer

Permanece constante.

Answer

Puede aumentar o disminuir dependiendo del proceso.

Question 36

¿Qué afirma la tercera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

La energía interna de un sistema a 0 K es 0.

Answer

La entropía de un sistema perfecto a 0 K es 1.

Answer

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

Answer

La capacidad calorífica de un sistema a 0 K es infinita.

Question 37

Un refrigerador funciona transfiriendo calor de un compartimento a otro a una temperatura más alta. Este proceso viola:

Accepted Answer

La segunda ley de la termodinámica.

Answer

La primera ley de la termodinámica.

Answer

La tercera ley de la termodinámica.

Answer

Ninguna ley de la termodinámica.

Question 38

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los sistemas adiabáticos es correcta?

Accepted Answer

No intercambian calor con el entorno.

Answer

Intercambian calor con el entorno.

Answer

Siempre están en equilibrio térmico.

Answer

Tienen una capacidad calorífica infinita.

Question 39

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

Accepted Answer

Su presión permanece constante.

Answer

Su temperatura permanece constante.

Answer

Su volumen permanece constante.

Answer

Su energía interna permanece constante.

Question 40

Una reacción química es endotérmica. Esto significa que:

Accepted Answer

Absorbe calor del entorno.

Answer

Libera calor al entorno.

Answer

No intercambia calor con el entorno.

Answer

Es espontánea.

Question 41

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la primera ley de la termodinámica es correcta?

Accepted Answer

La energía total del universo es constante, pero se puede transformar de una forma a otra.

Answer

La energía se destruye cuando se libera calor.

Answer

La energía no puede ser creada ni destruida.

Answer

La energía se crea cuando se realiza trabajo.

Question 42

¿Cuál de las siguientes máquinas térmicas tiene el mayor rendimiento teórico posible?

Accepted Answer

Máquina de Carnot

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Motor de Stirling

Question 43

¿Qué magnitud mide la cantidad de energía térmica que se transfiere por unidad de tiempo?

Accepted Answer

Flujo de calor

Answer

Temperatura

Answer

Potencia

Question 44

¿Cuál es la ecuación matemática que expresa la segunda ley de la termodinámica?

Accepted Answer

dS ≥ 0

Answer

Q = mcΔT

Answer

dU = TdS - PdV

Answer

PV = nRT

Question 45

¿Qué dispositivo convierte la energía térmica en energía mecánica?

Accepted Answer

Motor de calor

Answer

Refrigerador

Answer

Generador eléctrico

Question 46

¿Cuál de los siguientes sistemas termodinámicos es un sistema abierto?

Accepted Answer

Una habitación con las ventanas abiertas

Answer

Una botella de agua cerrada

Answer

Un termo lleno de café

Question 47

¿Qué afirma la ley cero de la termodinámica?

Accepted Answer

Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer sistema, están en equilibrio térmico entre sí.

Answer

La energía no se puede crear ni destruir.

Answer

El rendimiento de una máquina térmica nunca puede ser superior al 100%.

Answer

La entropía de un sistema cerrado aumenta con el tiempo.

Question 48

¿Cuál es la unidad del Sistema Internacional de Unidades (SI) para la entropía?

Accepted Answer

J/K

Answer

cal/g

Answer

K

Question 49

Según la segunda ley de la termodinámica, ¿qué ocurre con la entropía en un sistema aislado?

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Permanece constante

Answer

Disminuye

Answer

Fluctúa aleatoriamente

Question 50

¿Qué tipo de sistema termodinámico permite el intercambio de calor pero no de materia con el entorno?

Accepted Answer

Sistema cerrado

Answer

Sistema aislado

Answer

Sistema abierto

Answer

Sistema adiabático

Question 51

¿Cuál es la unidad de medida de la entropía en el Sistema Internacional de Unidades (SI)?

Accepted Answer

Julio por kelvin (J/K)

Answer

Caloría por grado Celsius

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Question 52

La paradoja de Clausius afirma que es imposible...

Accepted Answer

transferir calor de un cuerpo frío a uno caliente sin realizar trabajo adicional.

Answer

convertir completamente el calor en trabajo.

Answer

alcanzar el cero absoluto.

Answer

medir la entropía de un sistema.

Question 53

¿Cuál de los siguientes ejemplos representa una máquina térmica ideal?

Accepted Answer

Máquina de Carnot

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Planta de energía nuclear

Answer

Refrigerador

Question 54

¿Qué proceso termodinámico se caracteriza por la ausencia de cambio en la entropía?

Accepted Answer

Proceso isentrópico

Answer

Proceso isobárico

Answer

Proceso adiabático

Answer

Proceso isotérmico