Test interactivo: Primera ley de la termodinámica en Física I para Ingeniería Eléctrica

Question 1

El calor se define como:

Accepted Answer

La transferencia de energía térmica debido a una diferencia de temperatura.

Answer

Una propiedad intrínseca de la materia.

Answer

La medida de la energía interna de un sistema.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 2

El trabajo, en el contexto de la termodinámica, representa:

Accepted Answer

La transferencia de energía que resulta en un cambio observable.

Answer

La fuerza ejercida sobre un objeto.

Answer

Una propiedad del material.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 3

La energía interna de un sistema se puede definir como:

Accepted Answer

La suma de las energías cinéticas y potenciales de sus partículas constituyentes.

Answer

La energía potencial almacenada dentro del sistema.

Answer

La energía cinética de sus partículas constituyentes.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 4

Un proceso adiabático se caracteriza por:

Accepted Answer

La ausencia de intercambio de calor con el entorno.

Answer

El intercambio de calor pero no de trabajo.

Answer

El intercambio de trabajo pero no de calor.

Answer

Tanto a) como b).

Question 5

En un proceso isocórico, el volumen del sistema:

Accepted Answer

Permanece constante.

Answer

Aumenta.

Answer

Disminuye.

Answer

Varía según otros factores.

Question 6

En un proceso isotérmico, la temperatura del sistema:

Accepted Answer

Permanece constante.

Answer

Aumenta.

Answer

Disminuye.

Answer

Varía según otros factores.

Question 7

Respecto a la eficiencia de las máquinas térmicas, es cierto que:

Accepted Answer

Siempre es menor que el 100%.

Answer

Puede superar el 100%.

Answer

Siempre es igual al 100%.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 8

La expresión matemática de la primera ley de la termodinámica es:

Accepted Answer

ΔU = Q + W

Answer

Q = ΔU + W

Answer

W = Q + ΔU

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 9

Define un sistema termodinámico.

Accepted Answer

Una región del espacio que contiene materia y es objeto de estudio

Answer

Un objeto que se mueve, como un pistón en un cilindro

Answer

Un proceso que ocurre en el tiempo, como el calentamiento o enfriamiento

Answer

Una función de estado que describe una propiedad específica de un sistema

Question 10

Enuncia la Primera Ley de la Termodinámica.

Accepted Answer

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

Answer

El calor es igual al trabajo realizado por el sistema.

Question 11

¿Qué tipo de proceso implica que la energía interna del sistema permanece constante?

Accepted Answer

Proceso adiabático

Answer

Proceso isobárico

Answer

Proceso isotérmico

Answer

Proceso isocórico

Question 12

Después de un ciclo termodinámico completo, ¿cuál es el cambio en la energía interna del sistema?

Accepted Answer

Cero

Answer

Negativa

Answer

Depende del ciclo específico

Answer

Positiva

Question 13

¿Cuál es una limitación inherente a la eficiencia térmica de cualquier máquina térmica?

Accepted Answer

Siempre es menor que el 100%.

Answer

Es igual al 100% en máquinas térmicas ideales.

Answer

Depende del tipo de máquina térmica utilizada.

Answer

Puede superar el 100%.

Question 14

Un sistema recibe 250 J de calor y realiza 75 J de trabajo. Determina el cambio en su energía interna.

Accepted Answer

175 J

Answer

-325 J

Answer

325 J

Answer

-75 J

Question 15

¿Qué característica define a los procesos adiabáticos?

Accepted Answer

No hay intercambio de calor con el entorno.

Answer

La energía interna del sistema no cambia.

Answer

El volumen del sistema permanece constante.

Question 16

Un ciclo termodinámico se caracteriza por:

Accepted Answer

Devolver el sistema a su estado inicial.

Answer

Convertir energía térmica en mecánica.

Answer

Transferir calor desde el entorno hacia el sistema.

Answer

Aumentar la entropía del sistema.

Question 17

¿Cuál de las siguientes máquinas térmicas posee el mayor rendimiento?

Accepted Answer

Máquina de Carnot

Answer

Motor de vapor

Answer

Turbina de gas

Answer

Motor diésel

Question 18

La segunda ley de la termodinámica implica que:

Accepted Answer

La entropía del universo tiende a aumentar.

Answer

La temperatura de un sistema siempre disminuye.

Answer

Es posible crear una máquina de movimiento perpetuo.

Answer

Todos los procesos son reversibles.

Question 19

Un sistema termodinámico es:

Accepted Answer

Una parte aislada del universo que se está estudiando

Answer

El universo completo

Answer

Un objeto particular, como un libro

Answer

La atmósfera que rodea la Tierra

Question 20

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las funciones de estado es FALSA?

Accepted Answer

Son dependientes de la trayectoria

Answer

No dependen del camino tomado para alcanzar un estado

Answer

Están bien definidas para cada estado del sistema

Answer

Son propiedades macroscópicas

Question 21

Un proceso isotérmico es aquel en el que:

Accepted Answer

La temperatura permanece constante

Answer

La presión permanece constante

Answer

La energía interna permanece constante

Answer

El volumen permanece constante

Question 22

En un sistema aislado:

Accepted Answer

La energía total permanece constante

Answer

El calor transferido al sistema es igual al trabajo realizado por el sistema

Answer

La entropía permanece constante

Answer

La temperatura permanece constante

Question 23

Un motor térmico convierte:

Accepted Answer

Calor en trabajo

Answer

Calor en energía interna

Answer

Trabajo en calor

Answer

Energía interna en trabajo

Question 24

El ciclo más eficiente teóricamente posible para un motor térmico es:

Accepted Answer

El ciclo de Carnot

Answer

El ciclo de Otto

Answer

El ciclo de Diesel

Question 25

La entropía es una medida de:

Accepted Answer

Desorden

Answer

Temperatura

Answer

Energía

Answer

Volumen

Question 26

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la segunda ley de la termodinámica es VERDADERA?

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado nunca disminuye

Answer

Todos los procesos naturales son reversibles

Answer

El calor siempre fluye de los objetos más fríos a los más calientes

Answer

El universo tiende hacia un estado de menor desorden

Question 27

En un proceso isotérmico:

Accepted Answer

El cambio de energía interna es cero

Answer

El trabajo realizado es igual a la variación de entropía

Answer

El calor absorbido es igual al trabajo realizado

Question 28

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la función de estado es FALSA?

Accepted Answer

Depende del camino seguido para llegar al estado final

Answer

Es una propiedad del sistema

Answer

Su variación es independiente del camino seguido

Question 29

Un ciclo termodinámico es una serie de procesos que:

Accepted Answer

Dejan el sistema en su estado inicial

Answer

Aumentan la energía interna del sistema

Answer

Liberan calor al entorno

Answer

Absorben trabajo del entorno

Question 30

La entropía de un sistema es:

Accepted Answer

Una medida del desorden o aleatoriedad del sistema

Answer

La energía cinética promedio de las moléculas del sistema

Answer

La presión del sistema

Answer

La cantidad de calor que fluye hacia o desde el sistema

Question 31

La energía libre de Gibbs es:

Accepted Answer

La energía máxima que puede obtenerse de un sistema a temperatura y presión constantes

Answer

La energía potencial del sistema

Answer

La energía interna del sistema más el producto de la presión y el volumen

Question 32

La segunda ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía total de un sistema aislado siempre aumenta

Answer

La energía total de un sistema aislado siempre disminuye

Answer

El calor siempre fluye de un cuerpo frío a uno caliente

Question 33

¿Qué NO es una aplicación de la primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

El funcionamiento de un refrigerador

Answer

El análisis del rendimiento de un sistema de calefacción

Answer

El cálculo de la eficiencia de un motor de combustión

Answer

La predicción del comportamiento de un gas en una turbina

Question 34

Un sistema termodinámico recibe 200 J de calor y realiza 150 J de trabajo. ¿Cuál es la variación de la energía interna del sistema?

Accepted Answer

50 J

Answer

-350 J

Answer

-50 J

Answer

350 J

Question 35

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es **FALSA** respecto a la energía interna de un sistema termodinámico?

Accepted Answer

La energía interna es una función de estado, por lo que depende del camino que se haya seguido para llegar a un estado determinado.

Answer

La energía interna es una magnitud extensiva, por lo que depende de la cantidad de materia del sistema.

Question 36

Un gas ideal se expande isotérmicamente. ¿Cuál es la variación de la energía interna del gas?

Accepted Answer

0

Answer

Igual al negativo del trabajo realizado por el gas.

Answer

Igual al calor absorbido por el gas.

Answer

Igual al trabajo realizado por el gas.

Question 37

Un sistema termodinámico realiza un trabajo de 100 J sobre su entorno y absorbe 50 J de calor. ¿Cuál es la variación de la energía interna del sistema?

Accepted Answer

-50 J

Answer

50 J

Answer

150 J

Question 38

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es **VERDADERA** sobre un proceso adiabático?

Accepted Answer

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

Answer

El trabajo realizado es siempre nulo.

Answer

La temperatura del sistema permanece constante.

Question 39

Un sistema se encuentra en un estado inicial con una energía interna de 100 J. Tras un proceso termodinámico, la energía interna del sistema es de 150 J. ¿Cuánto trabajo ha realizado el sistema sobre el entorno?

Accepted Answer

50 J

Answer

-50 J

Answer

0 J

Question 40

Se comprime un gas ideal de forma adiabática. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es **VERDADERA** sobre la temperatura del gas?

Accepted Answer

La temperatura del gas aumenta.

Answer

La temperatura del gas no se puede determinar sin más información.

Answer

La temperatura del gas disminuye.

Answer

La temperatura del gas permanece constante.

Question 41

¿Cuál es la diferencia fundamental entre un proceso reversible e irreversible?

Accepted Answer

En un proceso reversible, el sistema y su entorno siempre se encuentran en equilibrio termodinámico, mientras que en un proceso irreversible no.

Answer

Un proceso reversible siempre se realiza a temperatura constante, mientras que un proceso irreversible no.

Question 42

Un sistema termodinámico absorbe 100 J de calor y realiza un trabajo de 50 J sobre su entorno. ¿Cuál es la variación de la energía interna del sistema?

Accepted Answer

50 J

Answer

-50 J

Answer

150 J

Answer

-150 J

Question 43

Un gas ideal se calienta a volumen constante. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es **VERDADERA** sobre el trabajo realizado por el gas?

Accepted Answer

El trabajo realizado por el gas es nulo.

Answer

El trabajo realizado por el gas es igual al calor absorbido.

Answer

El trabajo realizado por el gas es negativo.

Answer

El trabajo realizado por el gas es igual a la variación de energía interna.