Primera ley de la termodinámica: cuestionarios y ejercicios interactivos

Question 1

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

Accepted Answer

La energía total de un sistema aislado permanece constante

Answer

El calor siempre fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío

Answer

La entropía de un sistema cerrado siempre permanece constante

Question 2

Un gas ideal se expande adiabaticamente (sin intercambio de calor). ¿Qué le sucede a su temperatura?

Accepted Answer

Disminuye

Answer

Aumenta

Answer

Depende del volumen inicial

Answer

No cambia

Question 3

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

Accepted Answer

Un motor de combustión interna

Answer

Un generador eléctrico

Answer

Un panel solar

Answer

Una batería

Question 4

¿Qué ciclo termodinámico describe el funcionamiento de un refrigerador?

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Stirling

Answer

Ciclo del diésel

Answer

Ciclo de Otto

Question 5

La entropía es una medida de:

Accepted Answer

El grado de desorden o aleatoriedad de un sistema

Answer

La temperatura de un sistema

Answer

El calor de un sistema

Answer

La energía de un sistema

Question 6

La segunda ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía total del universo siempre aumenta con el tiempo

Answer

El trabajo realizado por un sistema siempre es positivo

Answer

El calor siempre fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío

Answer

La energía total del universo siempre disminuye

Question 7

Un sistema absorbe 40 J de calor y realiza un trabajo de 10 J. ¿Cuál es el cambio en la energía interna del sistema?

Accepted Answer

30 J

Answer

-10 J

Answer

-50 J

Answer

50 J

Question 8

Un proceso isobárico implica:

Accepted Answer

Presión constante

Answer

Volumen constante

Answer

Temperatura constante

Question 9

Una reacción endotérmica es una reacción que:

Accepted Answer

Absorbe calor del entorno.

Answer

Decrementa la temperatura del entorno.

Answer

No intercambia calor con el entorno.

Answer

Libera calor al entorno.

Question 10

La energía libre de Gibbs de una reacción es:

Accepted Answer

El cambio máximo de trabajo que puede realizar una reacción a temperatura y presión constantes.

Answer

El cambio de entropía que acompaña a la reacción a volumen constante.

Answer

El cambio de energía interna que acompaña a la reacción a temperatura constante.

Question 11

Un sistema absorbe 200 J de calor y realiza 50 J de trabajo sobre sus alrededores. ¿Cuál es el cambio de energía interna del sistema?

Accepted Answer

150 J

Answer

250 J

Answer

50 J

Answer

-50 J

Question 12

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera para un proceso adiabático?

Accepted Answer

No hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno

Answer

La presión del sistema permanece constante

Answer

El volumen del sistema permanece constante

Question 13

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera para un sistema aislado?

Accepted Answer

La energía total del sistema se conserva

Answer

La entropía del sistema puede disminuir

Answer

Puede haber transferencia de calor hacia o desde el sistema

Answer

Se puede realizar trabajo sobre o por el sistema

Question 14

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera para un gas ideal que se expande isobáricamente?

Accepted Answer

La temperatura del gas permanece constante

Answer

La temperatura del gas es inversamente proporcional al volumen

Answer

La temperatura del gas aumenta

Answer

La temperatura del gas disminuye

Question 15

Un gas ideal se expande adiabáticamente. ¿Qué afirmación es CORRECTA?

Accepted Answer

El trabajo realizado por el gas es igual al cambio negativo en la energía interna.

Answer

La temperatura del gas aumenta.

Answer

El gas absorbe calor del entorno.

Question 16

Un sistema termodinámico experimenta un ciclo completo. ¿Qué afirmación es CORRECTA?

Accepted Answer

El cambio en la energía interna del sistema es cero.

Answer

El sistema absorbe calor del entorno.

Answer

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

Question 17

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

Accepted Answer

50 J

Answer

-50 J

Answer

350 J

Answer

0 J

Question 18

Un gas ideal se comprime isotérmicamente. ¿Qué afirmación es CORRECTA?

Accepted Answer

El trabajo realizado sobre el gas es igual al calor liberado por el gas.

Answer

La temperatura del gas aumenta.

Answer

La energía interna del gas aumenta.

Question 19

Un gas ideal se expande isobáricamente. ¿Qué afirmación es CORRECTA?

Accepted Answer

El trabajo realizado por el gas es igual a la presión por el cambio de volumen.

Answer

La temperatura del gas permanece constante.

Answer

La energía interna del gas permanece constante.

Question 20

Un sistema termodinámico se encuentra en equilibrio. ¿Qué afirmación es CORRECTA?

Accepted Answer

El cambio en la energía interna del sistema es cero.

Answer

El sistema realiza trabajo sobre el entorno.

Answer

El sistema absorbe calor del entorno.

Question 21

Un sistema termodinámico recibe 100 J de calor y realiza 50 J de trabajo. ¿Cuál es el cambio en su energía interna?

Accepted Answer

50 J

Answer

-50 J

Answer

0 J

Answer

150 J

Question 22

Un gas ideal se expande adiabáticamente. ¿Qué afirmación sobre el cambio en su energía interna es correcta?

Accepted Answer

El cambio en la energía interna del gas es igual al trabajo realizado por el gas.

Answer

El cambio en la energía interna del gas es cero.

Answer

El cambio en la energía interna del gas es igual al calor añadido al gas.

Question 23

Un sistema termodinámico completa un ciclo completo. ¿Qué ocurre con su energía interna?

Accepted Answer

El cambio en la energía interna del sistema es cero.

Answer

El trabajo realizado por el sistema es cero.

Answer

El calor añadido al sistema es cero.

Question 24

Un gas ideal se comprime isotérmicamente. ¿Qué relación existe entre el calor añadido y el trabajo realizado?

Accepted Answer

El calor añadido al gas es igual al trabajo realizado sobre el gas.

Answer

El cambio en la energía interna del gas es cero.

Answer

El trabajo realizado sobre el gas es cero.

Question 25

Un motor térmico funciona entre dos reservorios a temperaturas de 500 K y 300 K. ¿Cuál es su eficiencia máxima teórica?

Accepted Answer

40%

Answer

20%

Answer

100%

Answer

60%

Question 26

Un sistema termodinámico experimenta un cambio de estado. Se le añaden 200 J de calor y realiza 100 J de trabajo. ¿Cuál es el cambio en su energía interna?

Accepted Answer

100 J

Answer

300 J

Answer

-100 J

Answer

-300 J

Question 27

Un gas se expande isobáricamente. ¿Qué tipo de trabajo se realiza en este proceso?

Accepted Answer

Trabajo de expansión

Answer

Trabajo adiabático

Answer

Trabajo de compresión

Answer

Trabajo isotérmico

Question 28

¿Qué representa la energía interna de un sistema termodinámico?

Accepted Answer

La suma de las energías cinéticas y potenciales de todas las partículas del sistema.

Answer

La energía potencial del sistema.

Answer

La energía térmica del sistema.

Question 29

Un sistema termodinámico experimenta un proceso cíclico. ¿Cuál es el cambio total en su entropía?

Accepted Answer

Cero

Answer

Positivo

Answer

Negativo

Answer

Depende del proceso específico

Question 30

Un gas ideal se expande isobáricamente. ¿Cómo se relaciona el trabajo realizado por el gas con el cambio en su volumen?

Accepted Answer

El trabajo es proporcional al cambio en el volumen.

Answer

El trabajo es independiente del cambio en el volumen.

Answer

El trabajo es inversamente proporcional al cambio en el volumen.