Segundo Principio de la Termodinámica: Entropía y Espontaneidad

Question 1

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el segundo principio de la termodinámica es correcta?

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo, o permanece constante si el sistema está en equilibrio.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre disminuye.

Answer

La energía libre de un sistema aislado siempre disminuye con el tiempo.

Question 2

¿Qué mide la entropía de un sistema?

Accepted Answer

El desorden molecular o aleatoriedad del sistema.

Answer

La temperatura del sistema.

Answer

La presión del sistema.

Answer

La cantidad de materia que contiene el sistema.

Question 3

¿Qué representa el cambio de energía libre de Gibbs?

Accepted Answer

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

Answer

El cambio de entropía del sistema.

Answer

El calor absorbido o liberado por un sistema.

Question 4

¿En qué condiciones es espontánea una reacción?

Accepted Answer

Cuando su cambio de energía libre de Gibbs es negativo.

Answer

Cuando su entalpía libre es positiva.

Answer

Cuando su cambio de entropía es positivo.

Question 5

¿Cuál de los siguientes diagramas representa un proceso espontáneo?

Accepted Answer

Un diagrama en el que la energía libre de Gibbs disminuye con el tiempo.

Answer

Un diagrama en el que la energía libre de Gibbs aumenta con el tiempo.

Answer

Un diagrama en el que la entropía disminuye con el tiempo.

Question 6

Un sistema cerrado experimenta un proceso isotérmico. ¿Qué se puede decir sobre el cambio de entropía del sistema?

Accepted Answer

Es cero si el proceso es reversible y mayor que cero si el proceso es irreversible.

Answer

Siempre es cero.

Answer

Siempre es mayor que cero.

Question 7

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

Accepted Answer

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

Answer

La entropía de un gas ideal en cero absoluto es cero.

Answer

La entropía de un líquido en cero absoluto es cero.

Question 8

¿Cuál de las siguientes expresiones define la entropía?

Accepted Answer

dS = dQ/T (a temperatura constante)

Answer

dW = Fdx

Answer

dG = H - TS

Answer

dP = ρgdh

Question 9

Un sistema cerrado experimenta un proceso espontáneo. ¿Qué signo tiene el cambio de entropía del sistema?

Accepted Answer

Positivo

Answer

Indeterminado

Answer

Cero

Answer

Negativo

Question 10

Considera una reacción con un cambio de energía libre de Gibbs estándar negativo. ¿Qué podemos concluir sobre dicha reacción?

Accepted Answer

Es espontánea a temperatura y presión estándar

Answer

Es irreversible

Answer

Es exotérmica

Answer

Es endotérmica

Question 11

Un sistema en equilibrio presenta una entropía máxima. ¿Qué implica esta situación?

Accepted Answer

El sistema ha alcanzado su estado de mayor desorden

Answer

El sistema experimenta un cambio de energía

Answer

El sistema se encuentra en un estado reversible

Question 12

¿Qué diagrama representa correctamente la relación entre entropía y temperatura para un proceso reversible?

Accepted Answer

Línea recta con pendiente positiva

Answer

Línea recta con pendiente negativa

Answer

Curva descendente inicialmente y luego ascendente

Answer

Curva ascendente inicialmente y luego descendente

Question 13

En un proceso isotérmico, el volumen de un gas aumenta. ¿Qué sucede con la entropía del gas?

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Es indeterminado

Answer

Disminuye

Answer

Permanece constante

Question 14

¿Qué expresión representa el criterio de equilibrio para un sistema cerrado?

Accepted Answer

dG = 0

Answer

dS = dQ/T

Answer

dP = ρgdh

Answer

dW = Fdx

Question 15

Considerando una reacción química exotérmica, ¿cómo influye la temperatura sobre el cambio de entropía del entorno?

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Disminuye

Answer

Permanece constante

Answer

Es indeterminado

Question 16

El Segundo Principio de la Termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía total del sistema y del entorno aumenta en los procesos irreversibles.

Answer

La energía del universo disminuye con el tiempo.

Answer

El calor siempre fluye de los cuerpos fríos a los calientes.

Answer

Los procesos espontáneos siempre ocurren.

Question 17

¿Cuál de las siguientes unidades es correcta para expresar la entropía?

Accepted Answer

J/K

Answer

V

Answer

m

Answer

Pa

Question 18

¿Qué tipo de procesos experimentan un aumento de la entropía?

Accepted Answer

Irreversibles

Answer

Adiabáticos

Answer

Reversible

Answer

Isoentrópicos

Question 19

En un diagrama de entropía-temperatura, el área bajo la curva representa:

Accepted Answer

Calor

Answer

Trabajo

Answer

Entalpia

Answer

Energía interna

Question 20

¿Cuál de las siguientes ecuaciones define la energía libre de Gibbs?

Accepted Answer

G = H - TS

Answer

T = G - HS

Answer

S = G - HT

Answer

H = G + TS

Question 21

Bajo condiciones constantes de temperatura y presión, ¿cuál de los siguientes criterios determina la espontaneidad de una reacción?

Accepted Answer

Energía libre de Gibbs negativa

Answer

Presión parcial positiva

Answer

Volumen de reacción positivo

Answer

Entropía positiva

Question 22

¿Qué tipo de proceso implica la absorción de calor?

Accepted Answer

Endotérmico

Answer

Adiabático

Answer

Isotérmico

Answer

Exotérmico

Question 23

A 0 K, ¿qué valor de entropía tiene un cristal perfecto?

Accepted Answer

Cero

Answer

Negativo

Answer

Positivo

Answer

Infinito