Aplicaciones de la Termodinámica de Sistemas Abiertos: Cuestionarios de Aprendizaje

Question 1

¿Cuál de las siguientes es una aplicación clave de la termodinámica de sistemas abiertos en ingeniería industrial?

Accepted Answer

Centrales térmicas

Answer

Motores eléctricos

Answer

Sistemas de iluminación

Answer

Equipos de climatización

Question 2

En un motor de combustión interna, ¿cuál es el proceso termodinámico principal que genera la potencia?

Accepted Answer

Combustión

Answer

Evaporación

Answer

Expansión adiabática

Answer

Condensación

Question 3

En un sistema de refrigeración, ¿cuál es la función principal del condensador?

Accepted Answer

Disipar calor

Answer

Comprimir el refrigerante

Answer

Expandir el refrigerante

Answer

Absorber calor

Question 4

¿Cuál de los siguientes parámetros es esencial para caracterizar un sistema abierto?

Accepted Answer

Flujo másico

Answer

Temperatura constante

Answer

Volumen fijo

Answer

Entropía cero

Question 5

En una central térmica, ¿cuál es el propósito principal del ciclo de Rankine?

Accepted Answer

Convertir calor en trabajo

Answer

Calentar agua

Answer

Producir frío

Answer

Enfriar aire

Question 6

En un sistema de refrigeración por compresión de vapor, ¿cuál es el componente que incrementa la presión del refrigerante?

Accepted Answer

Compresor

Answer

Válvula de expansión

Answer

Condensador

Answer

Evaporador

Question 7

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de un sistema abierto no estacionario?

Accepted Answer

Motor de coche en funcionamiento

Answer

Botella de agua sin abrir

Answer

Taza de café caliente en una habitación

Answer

Coche parado con el motor apagado

Question 8

En un ciclo de Carnot, ¿cuál es el proceso termodinámico que involucra una transferencia de calor a temperatura constante?

Accepted Answer

Isotérmico

Answer

Isocórico

Answer

Adiabático

Answer

Isentrópico

Question 9

En una central térmica, el ciclo de Rankine convierte la energía térmica del combustible en electricidad mediante el uso de:

Accepted Answer

Vapor de agua

Answer

Aire

Answer

Petróleo

Answer

Gas natural

Question 10

La eficiencia térmica máxima de un motor de combustión interna está limitada por:

Accepted Answer

El ciclo de Carnot

Answer

El ciclo Diesel

Answer

El ciclo Otto

Answer

La ley de conservación de la masa

Question 11

En un sistema de refrigeración, el refrigerante experimenta cambios de fase, incluyendo:

Accepted Answer

Evaporación y condensación

Answer

Combustión

Answer

Expansión adiabática

Question 12

El caudal másico de un fluido en un sistema abierto se puede medir mediante:

Accepted Answer

Un caudalímetro

Answer

Un termómetro

Answer

Un manómetro

Question 13

La ecuación de conservación de la energía para un sistema abierto incluye un término que representa:

Accepted Answer

Trabajo de flujo

Answer

Reacciones químicas

Answer

Entropía

Answer

Calor transferido

Question 14

El coeficiente global de transferencia de calor en un intercambiador de calor depende de:

Accepted Answer

Los coeficientes de transferencia de calor individuales y las resistencias térmicas

Answer

Solo las resistencias térmicas

Answer

Solo los coeficientes de transferencia de calor individuales

Question 15

El diagrama de Mollier es una herramienta útil para analizar procesos que involucran:

Accepted Answer

Fluidos húmedos

Answer

Gases ideales

Answer

Sólidos

Answer

Líquidos incompresibles

Question 16

El análisis exergético permite determinar:

Accepted Answer

La destrucción de energía útil

Answer

La huella de carbono

Answer

El costo de operación

Answer

La eficiencia energética

Question 17

En una central térmica, el fluido de trabajo es el:

Accepted Answer

Vapor de agua

Answer

Aire

Answer

Gas natural

Answer

Agua líquida

Question 18

El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico caracterizado por ser:

Accepted Answer

Reversible

Answer

Isoentrópico

Answer

Irreversible

Answer

Adiabático

Question 19

El caudal másico de un fluido es una medida de:

Accepted Answer

La masa del fluido que cruza una sección transversal por unidad de tiempo.

Answer

La velocidad del fluido por unidad de tiempo.

Answer

La fuerza del fluido por unidad de tiempo.

Question 20

El rendimiento de un sistema de refrigeración se define como:

Accepted Answer

La relación entre el calor absorbido del espacio refrigerado y el trabajo realizado por el compresor.

Answer

La relación entre el calor cedido al espacio exterior y el trabajo realizado por el compresor.

Answer

La relación entre el calor absorbido del espacio refrigerado y el calor cedido al espacio exterior.

Question 21

El intercambiador de calor es un dispositivo que permite:

Accepted Answer

La transferencia de calor entre dos fluidos sin contacto directo.

Answer

El aumento de la presión de un fluido.

Answer

El almacenamiento de energía térmica.

Answer

La conversión de energía térmica en mecánica.

Question 22

En un sistema adiabático, el intercambio de calor con el entorno es:

Accepted Answer

Cero

Answer

Variable

Answer

Negativo

Answer

Positivo

Question 23

La entropía es una magnitud termodinámica que mide:

Accepted Answer

El grado de desorden o aleatoriedad de un sistema.

Answer

La temperatura de un sistema.

Answer

La energía interna de un sistema.

Answer

El volumen de un sistema.

Question 24

La energía libre de Gibbs es una función termodinámica que permite determinar:

Accepted Answer

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

Answer

El calor máximo que puede intercambiar un sistema.

Answer

La entropía máxima que puede alcanzar un sistema.

Question 25

En un proceso isotérmico, la temperatura del sistema:

Accepted Answer

Permanece constante

Answer

Disminuye

Answer

Aumenta

Question 26

El ciclo Otto es un ciclo termodinámico que se aplica en:

Accepted Answer

Motores de combustión interna de encendido por chispa.

Answer

Centrales térmicas.

Answer

Refrigeradores.

Answer

Acondicionadores de aire.

Question 27

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor una aplicación de la termodinámica de sistemas abiertos en ingeniería industrial?

Accepted Answer

Centrales eléctricas que convierten la energía térmica en energía eléctrica

Answer

Vehículos eléctricos que funcionan con baterías y motores eléctricos

Answer

Puentes que soportan cargas y distribuyen fuerzas

Answer

Edificios que mantienen temperaturas internas confortables mediante sistemas de climatización

Question 28

En el contexto de un motor de combustión interna, ¿qué proceso termodinámico es responsable de transformar la energía química del combustible en energía mecánica?

Accepted Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Rankine

Answer

Ciclo de Stirling

Question 29

En un sistema de refrigeración, ¿cuál es el componente encargado de absorber y retirar calor del espacio que se pretende enfriar?

Accepted Answer

Evaporador

Answer

Válvula de expansión

Answer

Condensador

Answer

Compresor

Question 30

En una central térmica, ¿qué tipo de turbina es utilizada para convertir la energía térmica del vapor en energía mecánica?

Accepted Answer

Turbina de vapor

Answer

Turbina de gas

Answer

Turbina eólica

Answer

Turbina hidráulica

Question 31

En el caso de un sistema abierto, ¿qué términos deben incluirse en la ecuación de balance de energía?

Accepted Answer

Términos de trabajo y de calor

Answer

Solo términos de trabajo

Answer

Ningún término de trabajo o de calor

Answer

Solo términos de calor

Question 32

¿Cuál de las siguientes propiedades es considerada intensiva para un sistema abierto?

Accepted Answer

Temperatura

Answer

Cantidad de calor

Answer

Masa

Answer

Volumen

Question 33

En un sistema de refrigeración, el refrigerante experimenta un proceso que implica:

Accepted Answer

Compresión y expansión

Answer

Solo expansión

Answer

Combustión

Answer

Solo compresión

Question 34

¿Qué factor es conocido por influir en la eficiencia de un motor de combustión interna?

Accepted Answer

Relación de compresión

Answer

Tamaño de las ruedas

Answer

Marca del vehículo

Answer

Color del combustible

Question 35

Dentro de una central térmica, ¿cuál es el propósito del condensador?

Accepted Answer

Condensar el vapor de escape

Answer

Generar vapor

Answer

Calentar el agua de alimentación

Answer

Expandir el vapor

Question 36

En un sistema de refrigeración, ¿en qué componente se produce la transferencia de calor desde el espacio refrigerado hacia el refrigerante?

Accepted Answer

Evaporador

Answer

Condensador

Answer

Válvula de expansión

Answer

Compresor

Question 37

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor un sistema abierto en termodinámica?

Accepted Answer

Un sistema que puede intercambiar masa y energía con su entorno.

Answer

Un sistema que solo puede intercambiar energía con su entorno.

Answer

Un sistema que no puede intercambiar masa ni energía con su entorno.

Question 38

En una turbina de vapor, ¿qué tipo de proceso termodinámico se aproxima mejor durante la expansión del vapor?

Accepted Answer

Adiabático

Answer

Isotérmico

Answer

Isobárico

Answer

Isocórico

Question 39

El ciclo de Rankine es un modelo idealizado que se utiliza para analizar el funcionamiento de:

Accepted Answer

Centrales térmicas de vapor

Answer

Sistemas de refrigeración por compresión de vapor

Answer

Bombas de calor

Answer

Motores de combustión interna

Question 40

En un motor de combustión interna, ¿durante qué proceso se genera la mayor parte del trabajo?

Accepted Answer

Expansión isobárica

Answer

Admisión isotérmica

Answer

Escape isocórico

Answer

Compresión adiabática

Question 41

La eficiencia térmica de un ciclo de Carnot que opera entre dos depósitos de calor a temperaturas T1 y T2 (T1 > T2) se calcula mediante:

Accepted Answer

1 - (T2 / T1)

Answer

(T1 - T2) / T1

Answer

T1 / T2

Answer

T2 / (T1 - T2)

Question 42

¿Cuál de las siguientes opciones NO es un componente principal de un sistema de refrigeración por compresión de vapor?

Accepted Answer

Turbin

Answer

Condensador

Answer

Compresor

Answer

Evaporador

Question 43

En un sistema de refrigeración, el refrigerante absorbe calor del espacio refrigerado durante el proceso de:

Accepted Answer

Evaporación

Answer

Compresión

Answer

Condensación

Question 44

El coeficiente de rendimiento (COP) de un refrigerador se define como:

Accepted Answer

Calor absorbido del espacio frío / Trabajo neto de entrada

Answer

Trabajo neto de entrada / Calor absorbido del espacio frío

Answer

Calor rechazado al ambiente / Trabajo neto de entrada

Question 45

En un intercambiador de calor, el calor se transfiere del fluido caliente al fluido frío debido a:

Accepted Answer

Diferencia de temperatura

Answer

Diferencia de densidad

Answer

Diferencia de velocidad

Answer

Diferencia de presión

Question 46

Un difusor es un dispositivo que se utiliza para:

Accepted Answer

Disminuir la velocidad de un fluido y aumentar su presión.

Answer

Aumentar tanto la velocidad como la presión de un fluido.

Answer

Aumentar la velocidad de un fluido y disminuir su presión.