Segunda Ley de la Termodinámica: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

¿Cuál de los siguientes procesos viola la segunda ley de la termodinámica?

Accepted Answer

Un refrigerador que enfría su interior sin consumir energía.

Answer

El calentamiento de una taza de café.

Answer

La fusión del hielo.

Question 2

Según la segunda ley de la termodinámica, ¿por qué los procesos naturales tienden a desordenarse?

Accepted Answer

Porque la entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.

Answer

Porque la energía se crea constantemente en el universo.

Answer

Porque la materia se transforma en energía con el tiempo.

Question 3

¿Qué principio indica que es imposible alcanzar el cero absoluto en un número finito de pasos?

Accepted Answer

Tercer principio de la termodinámica.

Answer

Primera ley de la termodinámica.

Answer

Segunda ley de la termodinámica.

Question 4

¿Cuál de las siguientes aplicaciones ejemplifica la segunda ley de la termodinámica en biología?

Accepted Answer

La dirección del flujo de energía a través de los niveles tróficos en un ecosistema.

Answer

La síntesis de proteínas.

Answer

El transporte activo de iones a través de una membrana celular.

Question 5

Según la segunda ley de la termodinámica, ¿qué le sucede a la entropía de un sistema aislado?

Accepted Answer

Aumenta con el tiempo.

Answer

Permanece constante con el tiempo.

Answer

Disminuye con el tiempo.

Question 6

¿Cuál de los siguientes **NO** es una enunciación de la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

La temperatura de un sistema aislado nunca disminuye

Answer

Es imposible que el calor fluya espontáneamente de un cuerpo frío a uno caliente

Answer

La entropía del universo siempre aumenta

Question 7

Un gas se expande a presión constante. ¿Qué le sucede a la entropía del gas?

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Disminuye

Answer

Permanece igual

Question 8

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de un sistema **adiabático**?

Accepted Answer

Una botella de agua térmica

Answer

Un horno

Answer

Un radiador

Answer

Un motor de coche

Question 9

Un proceso **isentrópico** es un proceso en el que:

Accepted Answer

La entropía permanece constante

Answer

La temperatura disminuye

Answer

Se realiza trabajo sobre el sistema

Answer

Se transfiere calor al sistema

Question 10

Según la segunda ley de la termodinámica, ¿es posible que el calor se transfiera espontáneamente de un cuerpo frío a uno caliente sin ninguna otra acción?

Accepted Answer

No, es imposible.

Answer

Sí, es posible ya que la energía total del sistema permanece constante.

Answer

Sí, es posible siempre que se use un sistema de refrigeración eficiente.

Question 11

La entropía de un sistema aislado siempre:

Accepted Answer

Aumenta o permanece constante.

Answer

Puede aumentar o disminuir dependiendo del tipo de proceso.

Answer

Disminuye.

Answer

Permanece constante en todos los procesos termodinámicos.

Question 12

Un refrigerador funciona transfiriendo calor de un compartimento frío a uno caliente. ¿Qué se necesita para que esto sea posible?

Accepted Answer

Trabajo externo para mover el calor de un lugar frío a uno caliente.

Answer

No se necesita trabajo externo, solo una diferencia de temperatura.

Answer

El calor se transfiere espontáneamente de un lugar frío a uno caliente.

Question 13

El enunciado de Clausius de la segunda ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

Es imposible que un dispositivo que funciona en un ciclo transfiera calor de un cuerpo frío a uno caliente sin la ayuda de trabajo externo.

Answer

La energía total de un sistema aislado permanece constante.

Question 14

Una máquina térmica ideal que opera entre dos reservorios térmicos a 300 K y 500 K tiene una eficiencia máxima de:

Accepted Answer

40%

Answer

60%

Answer

100%

Question 15

En un proceso reversible, la entropía del sistema:

Accepted Answer

Permanece constante.

Answer

Aumenta.

Answer

Disminuye.

Question 16

La entropía de un sistema puede disminuir si:

Accepted Answer

El sistema no está aislado e intercambia calor con un entorno a una temperatura más baja.

Answer

El sistema está aislado y experimenta un proceso irreversible.

Answer

El sistema está aislado y experimenta un proceso reversible.

Question 17

La segunda ley de la termodinámica tiene implicaciones importantes en:

Accepted Answer

La eficiencia de las máquinas térmicas y el diseño de refrigeradores.

Answer

La naturaleza de la energía mecánica.

Answer

La velocidad de las reacciones químicas.

Question 18

¿Cuál es la característica principal de un proceso adiabático?

Accepted Answer

No hay intercambio de calor con el entorno.

Answer

La entropía del sistema permanece constante.

Answer

El volumen del sistema permanece constante.

Answer

La temperatura del sistema permanece constante.

Question 19

En un proceso cíclico reversible, el cambio total de entropía del sistema es:

Accepted Answer

Cero.

Answer

Negativo.

Answer

Positivo.

Question 20

Se coloca un bloque de hielo a 0°C en un vaso de agua a 20°C. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente el flujo de calor y el cambio de entropía en este proceso?

Accepted Answer

El calor fluye del agua al hielo, aumentando la entropía del sistema.

Answer

El calor fluye del hielo al agua, disminuyendo la entropía del sistema.

Answer

No hay flujo de calor, ya que ambos están a la misma temperatura.

Question 21

Un motor térmico opera entre dos depósitos de calor a 500 K y 300 K. ¿Cuál es el máximo rendimiento teórico que puede alcanzar este motor?

Accepted Answer

40%

Answer

60%

Answer

20%

Answer

100%

Question 22

Un refrigerador ideal funciona entre dos depósitos de calor a -10°C y 20°C. ¿Cuál es el coeficiente de rendimiento (COP) de este refrigerador?

Accepted Answer

5.7

Answer

10

Answer

0.17

Answer

1.2

Question 23

Un proceso termodinámico se considera irreversible si:

Accepted Answer

La entropía del universo aumenta.

Answer

El proceso puede invertirse sin dejar rastro en el entorno.

Answer

El cambio total de entropía del sistema es cero.

Answer

El trabajo realizado por el sistema es máximo.

Question 24

La segunda ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado nunca disminuye.

Answer

El trabajo realizado por un sistema siempre es positivo.

Answer

La energía total de un sistema aislado es constante.

Answer

El calor fluye espontáneamente de un objeto frío a uno caliente.

Question 25

En un proceso adiabático, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

No hay transferencia de calor hacia o desde el sistema.

Answer

El trabajo realizado por el sistema es cero.

Answer

La temperatura del sistema permanece constante.

Question 26

Se calienta una cierta masa de gas ideal a volumen constante. ¿Cómo cambia la entropía del gas?

Accepted Answer

Aumenta.

Answer

Disminuye.

Answer

Permanece constante.

Answer

Depende del tipo de gas.

Question 27

Un motor térmico ideal funciona con un rendimiento del 30%. Si la temperatura del depósito caliente es de 600 K, ¿cuál es la temperatura del depósito frío?

Accepted Answer

420 K

Answer

300 K

Answer

180 K

Answer

900 K

Question 28

Dos sistemas A y B están en contacto térmico. El sistema A tiene una temperatura mayor que el sistema B. ¿Cuál es la dirección del flujo de calor?

Accepted Answer

Del sistema A al sistema B.

Answer

Del sistema B al sistema A.

Answer

El flujo de calor depende de la masa de los sistemas.

Answer

No hay flujo de calor.