Máquinas térmicas: definición, ciclo de Carnot y eficiencia

Question 1

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

Accepted Answer

Son dispositivos que convierten el calor en trabajo.

Answer

Son dispositivos que convierten el trabajo en calor

Answer

Son dispositivos que no realizan trabajo

Answer

Son dispositivos que solo funcionan a altas temperaturas

Question 2

¿Cuál es el ciclo teórico que describe el funcionamiento de una máquina térmica ideal?

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Rankine

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo Stirling

Question 3

¿Cuál es la expresión matemática de la eficiencia de una máquina térmica según el ciclo de Carnot?

Accepted Answer

η = 1 - Qc / Qh

Answer

η = Qc / Qh

Answer

η = Qh / Qc

Answer

η = 1 - Qh / Qc

Question 4

¿Qué dispositivo es una máquina térmica que convierte el calor en trabajo?

Accepted Answer

Un motor de combustión interna

Answer

Un refrigerador

Answer

Un panel solar

Answer

Una batería

Question 5

¿Qué tipo de máquina térmica es un motor de combustión interna?

Accepted Answer

Máquina térmica de ciclo abierto

Answer

Máquina térmica de ciclo cerrado

Answer

Máquina de vapor

Answer

Turbina de gas

Question 6

¿Qué ley de la termodinámica establece que es imposible construir una máquina térmica con una eficiencia del 100%?

Accepted Answer

Segunda ley

Answer

Primera ley

Answer

Tercera ley

Answer

Cuarta ley

Question 7

¿Cuál de las siguientes aplicaciones no utiliza máquinas térmicas?

Accepted Answer

Lámparas LED

Answer

Generación de electricidad

Answer

Aire acondicionado

Answer

Automóviles

Question 8

En una máquina térmica de ciclo de refrigeración, ¿qué fluido realiza el trabajo de bombeo?

Accepted Answer

El refrigerante

Answer

El aire

Answer

El agua

Answer

El aceite

Question 9

¿Qué diagrama representa gráficamente el ciclo de Carnot?

Accepted Answer

[Diagrama TS]

Answer

[Diagrama PV]

Answer

[Diagrama PT]

Answer

[Diagrama de Sankey]

Question 10

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

Accepted Answer

Convierten la energía térmica en energía mecánica.

Answer

Convierten la energía mecánica en energía térmica.

Answer

Convierten la energía eléctrica en energía térmica.

Answer

Convierten la energía química en energía cinética.

Question 11

¿Cuál es el nombre del ciclo teórico que describe el funcionamiento de una máquina térmica ideal?

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Brayton

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Rankine

Question 12

¿Qué parámetro determina la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

La diferencia de temperatura entre los focos caliente y frío

Answer

La temperatura del foco caliente

Answer

La temperatura del foco frío

Answer

El calor absorbido por la máquina

Question 13

¿Cuál de las siguientes es una ventaja de las máquinas térmicas?

Accepted Answer

Pueden funcionar con una variedad de fuentes de calor.

Answer

Tienen un rendimiento del 100%.

Answer

Son ecológicas.

Answer

Son silenciosas.

Question 14

¿Qué tipo de máquina térmica se utiliza en los motores de los automóviles?

Accepted Answer

Motor de combustión interna

Answer

Motor de turbina de gas

Answer

Motor Stirling

Answer

Motor de vapor

Question 15

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre una máquina térmica es FALSA?

Accepted Answer

Sólo puede operar en un ciclo horario.

Answer

Es un dispositivo que convierte calor en trabajo.

Answer

Cuenta con una fuente de calor, un refrigerador y un fluido de trabajo.

Answer

Tiene una eficiencia máxima, dada por el ciclo de Carnot.

Question 16

El ciclo de Carnot representa el funcionamiento teórico de:

Accepted Answer

Máquinas térmicas ideales

Answer

Motores de combustión interna

Answer

Centrales nucleares

Answer

Bombas de calor

Question 17

La eficiencia de una máquina térmica es:

Accepted Answer

La relación entre el trabajo realizado y el calor suministrado.

Answer

La cantidad de calor convertido en trabajo.

Answer

La temperatura de operación de la máquina.

Answer

El volumen del fluido de trabajo.

Question 18

¿Cuál de los siguientes factores NO afecta la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

Volumen del cilindro

Answer

Temperatura de la fuente de calor

Answer

Temperatura del refrigerador

Answer

Tipo de fluido de trabajo

Question 19

¿Qué tipo de máquina térmica produce electricidad directamente a partir del calor?

Accepted Answer

Generadores termoeléctricos

Answer

Motor de vapor

Answer

Turbinas de gas

Answer

Motores de combustión interna

Question 20

El calor residual en una máquina térmica es:

Accepted Answer

El calor perdido durante su funcionamiento

Answer

El calor utilizado para realizar trabajo

Answer

El calor almacenado en la máquina

Answer

No existe tal cosa como calor residual

Question 21

¿Cuál de las siguientes es la definición más precisa del ciclo de Carnot?

Accepted Answer

Un ciclo teórico que describe el funcionamiento de una máquina térmica ideal.

Answer

Un ciclo real que se puede utilizar en prácticas.

Answer

Un ciclo con una eficiencia del 100%.

Answer

Un ciclo sin pérdidas de calor.

Question 22

¿Qué proceso no forma parte del ciclo de Carnot?

Accepted Answer

Compresión isobárica

Answer

Expansión isotérmica

Answer

Compresión adiabática

Answer

Expansión adiabática

Question 23

Una máquina térmica absorbe 1000 J de calor y produce 600 J de trabajo. ¿Cuál es su eficiencia?

Accepted Answer

60%

Answer

70%

Answer

80%

Answer

90%

Question 24

¿Cuál de las siguientes aplicaciones no utiliza máquinas térmicas?

Accepted Answer

Pilas de combustible

Answer

Motores de automóviles

Answer

Centrales eléctricas

Answer

Refrigeradores

Question 25

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el ciclo de Carnot es correcta?

Accepted Answer

Es un ciclo ideal reversible que convierte el calor en trabajo con la máxima eficiencia posible.

Answer

Es un ciclo irreversible que convierte el calor en trabajo con una eficiencia del 100%.

Answer

Es un ciclo teórico que no se puede realizar en la práctica.

Answer

Es un ciclo que convierte el trabajo en calor con la máxima eficiencia posible.

Question 26

¿Cuál es la eficiencia de una máquina térmica que absorbe 1000 J de calor y realiza 500 J de trabajo?

Accepted Answer

50%

Answer

60%

Answer

70%

Answer

80%

Question 27

¿Qué ley de la termodinámica describe la eficiencia máxima de una máquina térmica?

Accepted Answer

Segunda ley de la termodinámica.

Answer

Primera ley de la termodinámica.

Answer

Tercera ley de la termodinámica.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 28

¿Qué tipo de diagrama se utiliza para representar el ciclo de Carnot?

Accepted Answer

Diagrama T-S.

Answer

Diagrama de fases.

Answer

Diagrama P-V.

Answer

Diagrama H-S.

Question 29

¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura?

Accepted Answer

El calor es la transferencia de energía térmica, mientras que la temperatura es la medida de la energía térmica.

Answer

La temperatura es la transferencia de energía térmica, mientras que el calor es la medida de la energía térmica.

Answer

El calor y la temperatura son lo mismo.

Answer

No hay diferencia entre calor y temperatura.

Question 30

¿Cuál de los siguientes dispositivos es un ejemplo de máquina térmica?

Accepted Answer

Motor de explosión

Answer

Batería

Answer

Dinamo

Answer

Panel solar

Question 31

¿Cuál es el proceso que describe el cambio de un sistema termodinámico desde un estado inicial a un estado final pasando por una serie de estados intermedios?

Accepted Answer

Ciclo termodinámico

Answer

Proceso isotérmico

Answer

Ciclo de Rankine

Answer

Proceso adiabático

Question 32

¿Qué tipo de proceso termodinámico se produce cuando no hay intercambio de calor entre el sistema y su entorno?

Accepted Answer

Adiabático

Answer

Isobárico

Answer

Isotérmico

Answer

Isocórico

Question 33

¿Cuál es la unidad de medida del trabajo en el Sistema Internacional de Unidades?

Accepted Answer

Julio (J)

Answer

Vatio (W)

Answer

Newton (N)

Answer

Pascal (Pa)

Question 34

¿Qué instrumento se utiliza para medir la temperatura?

Accepted Answer

Termómetro

Answer

Anemómetro

Answer

Barómetro

Question 35

¿A qué temperatura hierve el agua a presión atmosférica?

Accepted Answer

100 ºC

Answer

373 K

Answer

0 ºC

Answer

212 °F

Question 36

¿Qué tipo de energía se transfiere cuando un objeto se calienta?

Accepted Answer

Calor

Answer

Luz

Answer

Sonido

Question 37

La eficiencia de una máquina térmica se define como:

Accepted Answer

Trabajo realizado / Calor absorbido

Answer

Calor cedido / Trabajo realizado

Answer

Calor cedido / Calor absorbido

Answer

Calor absorbido / Trabajo realizado

Question 38

Cuando un gas se expande en un recipiente aislado, el proceso se denomina:

Accepted Answer

Adiabático

Answer

Isóbaro

Answer

Isotérmico

Answer

Isovolumétrico

Question 39

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

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Motor diésel

Answer

Motor de gasolina

Answer

Turbinas de vapor

Question 40

¿Cuál de los siguientes factores NO afecta la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

Tamaño de la máquina

Answer

Temperatura de las fuentes

Answer

Volumen del gas de trabajo

Answer

Presión de las fuentes

Question 41

Una máquina que convierte la energía térmica en energía eléctrica se conoce como:

Accepted Answer

Central térmica

Answer

Refrigerador

Answer

Aire acondicionado

Answer

Motor de combustión interna

Question 42

En el ciclo de Carnot, ¿cuál es el proceso que implica una transferencia de calor hacia el exterior de la máquina?

Accepted Answer

Cesión isotérmica

Answer

Compresión adiabática

Answer

Expansión adiabática

Answer

Absorción isotérmica

Question 43

¿Cuál de los siguientes factores NO influye en la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

La velocidad a la que opera

Answer

La temperatura de la fuente caliente

Answer

La temperatura de la fuente fría

Answer

Las pérdidas de calor al exterior

Question 44

El funcionamiento de las máquinas térmicas se basa principalmente en:

Accepted Answer

Segunda ley de la termodinámica

Answer

Ley de Boyle-Mariotte

Answer

Ley de los gases ideales

Answer

Primera ley de la termodinámica

Question 45

¿Sobre qué magnitud se calcula el rendimiento o eficiencia térmica de una máquina térmica?

Accepted Answer

Relación entre el trabajo realizado y el calor absorbido

Answer

Relación entre la temperatura de la fuente caliente y la temperatura de la fuente fría

Answer

Relación entre el calor rechazado y el calor absorbido

Question 46

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

Accepted Answer

Turbina de vapor

Answer

Motor eléctrico

Answer

Máquina frigorífica

Answer

Motor de combustión interna

Question 47

¿Qué tipo de dispositivo es una máquina térmica?

Accepted Answer

Un dispositivo que convierte el calor en trabajo

Answer

Un dispositivo que transfiere calor

Answer

Un dispositivo que almacena calor

Answer

Un dispositivo que convierte el trabajo en calor

Question 48

El ciclo de Carnot es un modelo teórico que describe:

Accepted Answer

El funcionamiento ideal de una máquina térmica

Answer

El ciclo de combustión de un motor de gasolina

Answer

El funcionamiento real de una máquina térmica

Question 49

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

Accepted Answer

La diferencia de temperatura entre la fuente de calor y el sumidero de calor

Answer

El tipo de combustible utilizado

Answer

La velocidad de la máquina

Answer

El tamaño de la máquina

Question 50

¿Cuál de las siguientes es una desventaja de las máquinas térmicas?

Accepted Answer

Pueden emitir gases de efecto invernadero

Answer

Son fáciles de operar

Answer

Son muy eficientes

Answer

Tienen un bajo coste de mantenimiento

Question 51

¿Cómo se puede aumentar la eficiencia de una máquina térmica real?

Accepted Answer

Reduciendo las pérdidas de calor

Answer

Aumentando la velocidad de la máquina

Answer

Disminuyendo la temperatura del sumidero de calor

Answer

Reduciendo el tamaño de la máquina

Question 52

¿Qué tipo de máquina térmica es reversible?

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Refrigerador

Answer

Turbina de vapor