Principios de la Termodinámica: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

Un motor térmico recibe 500 J de calor y realiza 300 J de trabajo. ¿Cuál es su eficiencia térmica?

Accepted Answer

33 %

Answer

20 %

Answer

50 %

Answer

60 %

Question 2

¿Qué proceso termodinámico se caracteriza por un cambio de temperatura constante?

Accepted Answer

Isotérmico

Answer

Adiabático

Answer

Isocórico

Answer

Isóbaro

Question 3

Un gas ideal se encuentra a una temperatura de 273 K y una presión de 2 atm. Si su volumen se reduce a la mitad a temperatura constante, ¿cuál será su nueva presión?

Accepted Answer

4 atm

Answer

1 atm

Answer

2 atm

Answer

8 atm

Question 4

¿Cuál de los siguientes dispositivos convierte la energía solar en energía eléctrica?

Accepted Answer

Células fotovoltaicas

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Turbinas de viento

Answer

Reactores nucleares

Question 5

¿Cuál de los siguientes materiales es un buen aislante térmico?

Accepted Answer

Poliestireno expandido

Answer

Acero

Answer

Hormigón

Answer

Aluminio

Question 6

En un proceso isobárico, ¿qué magnitud permanece constante?

Accepted Answer

Presión

Answer

Temperatura

Answer

Energía interna

Answer

Volumen

Question 7

La entropía es una propiedad termodinámica que caracteriza el:

Accepted Answer

Grado de desorden y aleatoriedad de un sistema

Answer

Presión de un sistema

Answer

Temperatura de un sistema

Answer

Contenido de energía de un sistema

Question 8

¿Cuál es la ecuación de estado del gas ideal?

Accepted Answer

PV = nRT

Answer

F = ma

Answer

E = mc^2

Answer

U = 3/2 nRT

Question 9

El principio cero de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

Los sistemas en equilibrio térmico con un tercer sistema también están en equilibrio térmico entre sí.

Answer

La energía no puede crearse ni destruirse.

Question 10

Según la segunda ley de la termodinámica, ¿qué afirmación sobre la entropía es correcta?

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado nunca disminuye.

Answer

La entropía de un sistema cerrado siempre permanece constante.

Answer

La entropía de un sistema reversible siempre aumenta.

Answer

La entropía de un sistema adiabático siempre disminuye.

Question 11

Un proceso termodinámico en el que la temperatura permanece constante se denomina:

Accepted Answer

Proceso isotérmico

Answer

Proceso adiabático

Answer

Proceso isocórico

Answer

Proceso isobárico

Question 12

¿Cuál es la unidad SI de la entropía?

Accepted Answer

J/K

Answer

K

Answer

Pa

Answer

W

Question 13

La primera ley de la termodinámica describe:

Accepted Answer

La conservación de la energía

Answer

La irreversibilidad de los procesos

Answer

El aumento de la entropía

Answer

La dirección del flujo de calor

Question 14

En un proceso isotérmico, ¿qué magnitud permanece constante?

Accepted Answer

Temperatura

Answer

Energía interna

Answer

Presión

Answer

Volumen

Question 15

El principio termodinámico en el que se basan los refrigeradores es:

Accepted Answer

Ciclo de Carnot

Answer

Ciclo de Otto

Answer

Ciclo de Brayton

Answer

Ciclo de Rankine

Question 16

El calor específico de una sustancia se define como:

Accepted Answer

La cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de la sustancia en un grado Celsius

Answer

La capacidad calorífica por unidad de masa

Answer

La temperatura de cambio de fase de la sustancia

Question 17

La entalpía de una reacción representa:

Accepted Answer

El cambio en el contenido energético del sistema

Answer

El cambio en la entropía del sistema

Answer

El cambio en la temperatura del sistema

Answer

El cambio en el volumen del sistema

Question 18

El equilibrio termodinámico se caracteriza por:

Accepted Answer

Ningún cambio neto en las propiedades del sistema

Answer

Cambios rápidos en las propiedades del sistema

Answer

Reacciones químicas en curso en el sistema

Answer

Cambios aleatorios en las propiedades del sistema

Question 19

De acuerdo con el teorema de Carnot, la eficiencia de un motor térmico reversible:

Accepted Answer

Depende únicamente de las temperaturas de las fuentes de calor y frío

Answer

Aumenta con la temperatura de la fuente de calor

Answer

Disminuye con la temperatura de la fuente de frío

Question 20

El efecto Joule-Thomson describe:

Accepted Answer

El cambio de temperatura de un gas al expandirse adiabáticamente

Answer

El cambio de volumen de un gas al expandirse adiabáticamente

Answer

El cambio de presión de un gas al expandirse adiabáticamente

Question 21

¿Cuál de las siguientes es una propiedad extensiva de un sistema termodinámico? Una propiedad extensiva depende de la cantidad de materia del sistema.

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatura

Answer

Presión

Answer

Energía interna

Question 22

La primera ley de la termodinámica establece el principio de:

Accepted Answer

Conservación de la energía

Answer

Flujo del calor

Answer

Aumento de la entropía

Question 23

¿Cuál de los siguientes procesos es un ejemplo de proceso irreversible? Los procesos irreversibles implican un aumento de la entropía.

Accepted Answer

Combustión

Answer

Expansión adiabática

Answer

Compresión isotérmica

Answer

Proceso cíclico

Question 24

La entropía es una magnitud que mide el:

Accepted Answer

Grado de desorden de un sistema

Answer

Temperatura de un sistema

Answer

Volumen que ocupa un sistema

Answer

Contenido energético de un sistema

Question 25

El segundo principio de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía total del universo tiende a aumentar con el tiempo

Answer

La energía del universo siempre disminuye

Answer

El calor siempre fluye de zonas frías a zonas calientes

Answer

Los procesos reversibles son más eficientes que los irreversibles

Question 26

En un refrigerador, ¿cuál es la función principal del compresor?

Accepted Answer

Aumentar la presión del refrigerante

Answer

Reducir la entropía del refrigerante

Answer

Enfriar el refrigerante

Answer

Calentar el refrigerante

Question 27

La exergía es una medida de:

Accepted Answer

El potencial de un sistema para realizar trabajo útil

Answer

La energía cinética de un sistema

Answer

La energía total de un sistema

Answer

La entropía de un sistema

Question 28

Un sistema termodinámico se encuentra en equilibrio cuando:

Accepted Answer

Sus propiedades macroscópicas no cambian con el tiempo

Answer

Está a la misma temperatura que el entorno

Answer

Su entropía es máxima

Answer

No intercambia calor con el entorno

Question 29

Un sistema termodinámico se define como:

Accepted Answer

Una región del espacio que contiene materia y energía, delimitada por fronteras reales o imaginarias, que se estudia para analizar los intercambios de calor y trabajo.

Answer

La cantidad de energía necesaria para que un sistema cambie de estado.

Answer

Un conjunto de leyes que rigen el comportamiento de la energía.

Answer

El entorno que rodea al sistema termodinámico.

Question 30

Una propiedad intensiva es aquella que:

Accepted Answer

No depende de la cantidad de materia del sistema.

Answer

Se mide en unidades de energía.

Answer

Solo se aplica a sistemas cerrados.

Answer

Depende de la cantidad de materia del sistema.

Question 31

En un proceso isotérmico:

Accepted Answer

La temperatura del sistema permanece constante.

Answer

La presión del sistema permanece constante.

Answer

El volumen del sistema permanece constante.

Answer

La entropía del sistema permanece constante.

Question 32

La primera ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La energía total de un sistema aislado permanece constante.

Answer

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

Answer

La energía se crea y destruye constantemente en un sistema.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta.

Question 33

Un motor térmico es un dispositivo que:

Accepted Answer

Convierte energía térmica en trabajo mecánico, aprovechando una diferencia de temperatura.

Answer

Convierte trabajo mecánico en energía térmica, como un refrigerador.

Answer

Funciona sin necesidad de un fluido de trabajo, solo con energía térmica.

Answer

No puede crear ni destruir energía, solo transformarla.

Question 34

La eficiencia de un ciclo de Carnot, un motor ideal, se calcula como:

Accepted Answer

1 - Tc/Th

Answer

Ninguna de las anteriores.

Answer

Th/Tc

Answer

Tc/Th

Question 35

La entropía es una medida de:

Accepted Answer

El desorden o grado de aleatoriedad de un sistema, relacionado con la cantidad de microestados posibles.

Answer

La temperatura que alcanza un sistema.

Answer

La cantidad total de energía que posee un sistema.

Answer

El trabajo realizado por un sistema.

Question 36

La tercera ley de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

La entropía de un cristal perfecto a 0 Kelvin (cero absoluto) es cero.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Answer

El calor fluye de un cuerpo caliente a uno frío.

Answer

La energía no se crea ni se destruye.

Question 37

La ecuación fundamental de la termodinámica, que relaciona la energía interna con la entropía y el volumen, es:

Accepted Answer

dE = TdS - PdV

Answer

W = -PΔV (Trabajo realizado)

Answer

PV = nRT (Ley de los gases ideales)

Answer

Q = CΔT (Calor específico)

Question 38

Un sistema diatérmico se caracteriza por:

Accepted Answer

Permitir el intercambio de calor con el entorno.

Answer

Impedir el intercambio de trabajo con el entorno.

Answer

Permitir el intercambio de trabajo con el entorno.

Answer

Impedir el intercambio de calor con el entorno.

Question 39

Un proceso isobárico en termodinámica se caracteriza por:

Accepted Answer

Mantener la presión del sistema constante.

Answer

Mantener el volumen del sistema constante.

Answer

Mantener la entropía del sistema constante.

Answer

Mantener la temperatura del sistema constante.

Question 40

La primera ley de la termodinámica se expresa mediante la siguiente ecuación:

Accepted Answer

dQ = dU + dW

Answer

R = P · V / T

Answer

dS = dU - dW

Answer

P = V / T

Question 41

Una máquina térmica ideal que opera entre dos depósitos de calor a temperaturas T1 y T2 (T1 > T2) tiene un rendimiento máximo teórico de:

Accepted Answer

1 - T2 / T1

Answer

T2 / T1

Answer

T1 / T2

Answer

T1 - T2

Question 42

La entropía de un sistema es una medida de:

Accepted Answer

El desorden o aleatoriedad del sistema.

Answer

La energía total del sistema.

Answer

La cantidad de trabajo realizado por el sistema.

Answer

La cantidad de calor transferido al sistema.

Question 43

Un proceso adiabático en termodinámica se caracteriza por:

Accepted Answer

La ausencia de transferencia de calor.

Answer

La ausencia de transferencia de trabajo.

Answer

La ausencia de variación de presión.

Question 44

La capacidad calorífica a volumen constante (Cv) se calcula mediante la siguiente ecuación:

Accepted Answer

Cv = (dQ / dT)v

Answer

W = F · d

Answer

Q = m · c · ΔT

Answer

Cp = (dQ / dT)p

Question 45

Una aplicación de los principios de la termodinámica es:

Accepted Answer

El diseño de sistemas de refrigeración.

Answer

La construcción de puentes.

Answer

El análisis de circuitos eléctricos.

Question 46

Un proceso termodinámico reversible es aquel que:

Accepted Answer

Puede invertirse sin dejar ningún cambio en el sistema o en su entorno.

Answer

Se realiza a temperatura constante.

Answer

No implica transferencia de trabajo.