Segunda Ley de la Termodinámica: Conceptos y Aplicaciones en Física I

Question 1

¿Cuál es la unidad SI de entropía?

Accepted Answer

Joule por Kelvin

Answer

Joule

Answer

Kelvin

Answer

Kelvin por Joule

Question 2

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

Accepted Answer

Un proceso reversible puede invertirse sin cambios en el sistema o sus alrededores, mientras que un proceso irreversible no.

Answer

Un proceso irreversible puede invertirse sin cambios en el sistema o sus alrededores, mientras que un proceso reversible no.

Answer

Ambos procesos son equivalentes.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 3

¿Cuál de las siguientes afirmaciones resume mejor la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.

Answer

La entropía de un sistema aislado permanece constante con el tiempo.

Answer

La entropía de un sistema aislado disminuye con el tiempo.

Question 4

¿Cuál de los siguientes procesos es irreversible?

Accepted Answer

Combustión

Answer

Intercambio de calor con un depósito a la misma temperatura

Answer

Compresión isotérmica reversible

Answer

Expansión adiabática reversible

Question 5

¿Qué implica la Segunda Ley de la Termodinámica sobre la eficiencia de los motores térmicos?

Accepted Answer

Ningún motor térmico puede ser 100% eficiente.

Answer

La eficiencia de un motor térmico aumenta con la temperatura.

Answer

La eficiencia de un motor térmico es independiente de la temperatura.

Answer

Los motores térmicos pueden superar el 100% de eficiencia.

Question 6

¿Cuál de las siguientes es una consecuencia de la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

El desorden aumenta espontáneamente en sistemas aislados.

Answer

La energía se crea y destruye constantemente.

Answer

El calor fluye espontáneamente de objetos fríos a calientes.

Question 7

¿Qué afirma el enunciado de Clausius de la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

El calor no puede fluir espontáneamente de un cuerpo frío a uno caliente.

Answer

Ningún motor térmico puede ser 100% eficiente.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.

Question 8

¿Qué establece el enunciado de Kelvin-Planck de la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

Es imposible construir una máquina térmica que opere en un ciclo y no haga otro trabajo que no sea elevar un peso o extraer calor de un depósito.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.

Question 9

¿Cuál de los siguientes ejemplos ilustra mejor la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

Un vaso de agua caliente se enfría gradualmente a temperatura ambiente.

Answer

Un imán pierde su magnetismo con el tiempo.

Answer

Una batería almacena energía y la libera cuando se conecta a un circuito.

Question 10

¿Qué afirma el principio de aumento de la entropía?

Accepted Answer

La entropía total de un sistema aislado nunca disminuye.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta.

Answer

La entropía de un sistema aislado puede disminuir si se agrega energía al sistema.

Question 11

¿Qué implica la Segunda Ley de la Termodinámica sobre la flecha del tiempo?

Accepted Answer

La Segunda Ley de la Termodinámica proporciona una dirección preferida del tiempo.

Answer

La Segunda Ley de la Termodinámica no implica ninguna dirección del tiempo.

Answer

La Segunda Ley de la Termodinámica indica que el tiempo es cíclico.

Question 12

Enuncia la segunda ley de la termodinámica.

Accepted Answer

En un sistema aislado, la entropía nunca disminuye con el tiempo.

Answer

El calor siempre fluye de un sistema caliente a uno frío.

Answer

La energía interna de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.

Question 13

Un sistema absorbe 200 J de calor de forma reversible a una temperatura de 400 K. ¿Cuál es el cambio de entropía del sistema?

Accepted Answer

0,5 J/K

Answer

0,25 J/K

Answer

1 J/K

Answer

0,75 J/K

Question 14

¿Cuál de las siguientes máquinas viola la segunda ley de la termodinámica?

Accepted Answer

Una máquina térmica que convierte el 120% del calor absorbido en trabajo.

Answer

Un motor de combustión interna.

Answer

Una nevera que extrae calor de un depósito frío.

Question 15

La tercera ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

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

Answer

La entropía de un sistema nunca puede ser negativa.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta.

Question 16

La eficiencia de una máquina térmica es:

Accepted Answer

La relación entre el trabajo realizado y el calor absorbido del depósito caliente.

Answer

La relación entre el calor absorbido y el calor cedido.

Answer

La relación entre el trabajo realizado y el calor cedido al depósito frío.

Question 17

¿Qué afirmación sobre la entropía y la eficiencia de una máquina térmica es correcta?

Accepted Answer

Una máquina térmica no puede ser 100% eficiente debido a la disipación de calor como entropía.

Answer

La eficiencia de una máquina térmica es siempre menor que la de un motor de combustión interna.

Answer

La entropía no afecta la eficiencia de una máquina térmica.

Answer

Una máquina térmica puede ser 100% eficiente si no hay pérdidas por fricción.

Question 18

¿Cuál de las siguientes es una unidad de entropía?

Accepted Answer

Julio por kelvin (J/K)

Answer

Caloría (cal)

Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Question 19

¿Qué afirma la tercera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

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

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta.

Answer

La tercera ley de la termodinámica no existe.

Answer

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

Question 20

¿Qué tipo de proceso es adiabático?

Accepted Answer

Proceso que ocurre sin transferencia de calor entre el sistema y su entorno.

Answer

Proceso que implica la entrada de calor en el sistema.

Answer

Proceso que ocurre a temperatura constante.

Answer

Proceso que implica la salida de calor del sistema.

Question 21

¿Cuál de las siguientes es una aplicación de la segunda ley de la termodinámica?

Accepted Answer

Diseño de motores de combustión interna.

Answer

Síntesis de nuevos materiales.

Answer

Análisis de estructuras.

Answer

Diseño de circuitos eléctricos.

Question 22

¿Qué afirma el principio de Carnot?

Accepted Answer

La eficiencia de una máquina térmica reversible operando entre dos reservorios de calor es la máxima posible.

Answer

La eficiencia de una máquina térmica depende del tipo de combustible utilizado.

Answer

La eficiencia de una máquina térmica irreversible no puede superar el 50%.

Question 23

¿Según la segunda ley de la termodinámica, qué ocurre con la entropía de un sistema aislado?

Accepted Answer

Aumenta con el tiempo

Answer

Depende de la temperatura

Answer

Disminuye con el tiempo

Answer

Se mantiene constante

Question 24

Un proceso irreversible se caracteriza por:

Accepted Answer

Aumentar la entropía del universo

Answer

Invertir la dirección del tiempo

Answer

Disminuir la entropía del universo

Answer

No alterar la entropía del universo

Question 25

La eficiencia de una máquina térmica se define como:

Accepted Answer

Trabajo neto realizado / Calor absorbido

Answer

Trabajo neto realizado / Calor rechazado

Answer

Calor rechazado / Trabajo neto realizado

Answer

Calor absorbido / Calor rechazado

Question 26

Un ejemplo de proceso irreversible es:

Accepted Answer

Fricción

Answer

Ebullición del agua

Answer

Condensación del vapor

Answer

Expansión adiabática de un gas

Question 27

La entropía de un sistema puro en equilibrio es:

Accepted Answer

Máxima

Answer

Cero

Answer

Igual a la temperatura

Answer

Mínima

Question 28

Según la Segunda Ley de la Termodinámica, ¿qué propiedad de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo?

Accepted Answer

Entropía

Answer

Temperatura

Answer

Volumen

Answer

Energía interna

Question 29

¿Qué afirmación describe mejor la entropía?

Accepted Answer

Es una medida del desorden o aleatoriedad de un sistema.

Answer

Es una cantidad vectorial.

Answer

Depende únicamente de la temperatura del sistema.

Answer

Es siempre negativa.

Question 30

En un motor térmico, la eficiencia está limitada por:

Accepted Answer

La diferencia de temperatura entre las fuentes caliente y fría.

Answer

El tipo de combustible utilizado.

Answer

El tamaño del motor.

Question 31

¿Cuál de los siguientes procesos es irreversible?

Accepted Answer

Combustión

Answer

Condensación del vapor de agua

Answer

Ebullición del agua

Answer

Expansión adiabática de un gas ideal

Question 32

La entropía de un sistema aislado:

Accepted Answer

Siempre aumenta o permanece constante.

Answer

Puede aumentar o disminuir.

Answer

Es igual a cero.

Answer

Siempre disminuye.

Question 33

Enuncia el enunciado de la segunda ley de la termodinámica.

Accepted Answer

En un sistema aislado, la entropía siempre aumenta o permanece constante.

Answer

En un sistema abierto, la masa puede entrar o salir.

Answer

En un sistema cerrado, la energía siempre se conserva.

Question 34

Identifica el proceso que no se puede invertir espontáneamente según la segunda ley de la termodinámica.

Accepted Answer

Transferencia espontánea de calor de un objeto frío a uno caliente.

Answer

Compresión isotérmica de un gas.

Answer

Expansión adiabática de un gas.

Question 35

¿Qué cantidad mide el desorden o la aleatoriedad de un sistema?

Accepted Answer

Entropía.

Answer

Energía.

Answer

Temperatura.

Question 36

Nombra el proceso en el que la entropía del sistema no puede disminuir.

Accepted Answer

Cualquier proceso en un sistema aislado.

Answer

Expansión isotérmica.

Answer

Compresión adiabática.

Question 37

¿Cuál es la unidad de medida de la entropía en el Sistema Internacional?

Accepted Answer

Julio por kelvin (J/K).

Answer

Joule (J).

Answer

Kelvin (K).

Question 38

Indica el proceso que provoca un aumento de la entropía del universo.

Accepted Answer

Combustión de un combustible.

Answer

Fusión de un sólido.

Answer

Solidificación de un líquido.

Question 39

¿Qué dispositivo convierte el calor en trabajo útil?

Accepted Answer

Motor térmico.

Answer

Aire acondicionado.

Answer

Refrigerador.

Question 40

¿Qué tipo de proceso termodinámico se caracteriza por la ausencia de intercambio de calor con el entorno?

Accepted Answer

Proceso adiabático.

Answer

Proceso isobárico.

Answer

Proceso isocórico.

Answer

Proceso isotérmico.