Sistemas Abiertos y Control de Volumen: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la ecuación de continuidad para un sistema abierto?

Accepted Answer

ρ * A * v = constante

Answer

ρ * A * v^2 = constante

Answer

ρ * v = constante

Answer

ρ^2 * A * v = constante

Question 2

¿Qué tipo de sistema tiene un volumen de control variable?

Accepted Answer

Abierto

Answer

Cerrado

Answer

Aislado

Answer

No estacionario

Question 3

¿Qué propiedad termodinámica mide la energía térmica de un sistema?

Accepted Answer

Energía interna

Answer

Entalpia

Answer

Entropía

Answer

Volumen específico

Question 4

¿Cuál de los siguientes procesos es isobárico?

Accepted Answer

Expansión de un gas en un cilindro con pistón a presión constante

Answer

Compresión de un gas en un cilindro con pistón con aumento de temperatura

Answer

Expansión adiabática de un gas

Answer

Compresión isotérmica de un gas

Question 5

Un sistema cerrado experimenta un proceso isotérmico. ¿Qué propiedad termodinámica cambia?

Accepted Answer

Volumen

Answer

Temperatura

Answer

Presión

Answer

Energía interna

Question 6

Define un sistema abierto en termodinámica.

Accepted Answer

Un sistema que intercambia masa y energía con su entorno

Answer

Un sistema que no experimenta cambios de temperatura

Answer

Un sistema que está aislado de su entorno

Question 7

Enuncia la ecuación de continuidad para un sistema abierto de densidad ρ, área transversal A y velocidad de flujo v.

Accepted Answer

ρ * A * v = constante

Answer

ρ * v = constante

Answer

A * v = constante

Answer

ρ * A / v = constante

Question 8

Proporciona un ejemplo de un sistema abierto que se encuentre comúnmente en aplicaciones de ingeniería.

Accepted Answer

Un motor de combustión interna

Answer

Un termo

Answer

Un refrigerador

Answer

Una botella de agua sellada

Question 9

¿Cuál es el objetivo principal del control de volumen en un sistema abierto?

Accepted Answer

Regular el flujo de masa que entra y sale del sistema

Answer

Minimizar las pérdidas de energía

Answer

Prevenir la transferencia de calor al sistema

Answer

Mantener constante la temperatura del sistema

Question 10

¿Qué dispositivos se utilizan habitualmente para controlar el flujo de masa en sistemas abiertos?

Accepted Answer

Válvulas de control

Answer

Sensores de temperatura

Answer

Intercambiadores de calor

Answer

Compresores

Question 11

Define un proceso adiabático en un sistema abierto.

Accepted Answer

Un proceso en el que no hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno

Answer

Un proceso en el que la presión del sistema aumenta

Answer

Un proceso en el que la temperatura del sistema permanece constante

Question 12

¿Cuál es el propósito principal de los intercambiadores de calor en un sistema abierto?

Accepted Answer

Permitir la transferencia de calor entre dos fluidos

Answer

Regular la presión del sistema

Answer

Filtrar impurezas del fluido

Answer

Almacenar energía térmica

Question 13

En un sistema abierto, la masa total del sistema:

Accepted Answer

Puede variar en el tiempo

Answer

Aumenta con el tiempo

Answer

Disminuye con el tiempo

Answer

Permanece constante en todo momento

Question 14

La ecuación de continuidad para un sistema abierto se utiliza para:

Accepted Answer

Analizar la conservación de la masa

Answer

Predecir la dirección del flujo

Answer

Calcular la transferencia de energía

Answer

Determinar el cambio de volumen

Question 15

En un sistema abierto de flujo constante, la tasa de cambio de masa:

Accepted Answer

Es constante

Answer

No se puede determinar sin información adicional

Answer

Varía exponencialmente con el tiempo

Answer

Varía linealmente con el tiempo

Question 16

¿Cuál es la característica principal de un sistema abierto?

Accepted Answer

Puede intercambiar tanto masa como energía con su entorno.

Answer

Puede intercambiar sólo energía con su entorno.

Answer

No puede intercambiar masa ni energía con su entorno.

Answer

No puede intercambiar masa con su entorno.

Question 17

La ecuación de estado de van der Waals para gases reales incluye un término que representa:

Accepted Answer

Fuerzas intermoleculares.

Answer

Presión atmosférica.

Answer

Volumen molar.

Answer

Constante de los gases.

Question 18

En un proceso de adsorción, ¿qué sucede con las moléculas del adsorbato?

Accepted Answer

Se adhieren a la superficie del adsorbente.

Answer

Permanecen en la fase gaseosa.

Answer

Se repelen de la superficie del adsorbente.

Answer

Se absorben en el interior del adsorbente.

Question 19

¿Qué ocurre en un proceso exotérmico?

Accepted Answer

El sistema libera calor al entorno.

Answer

La temperatura del sistema disminuye.

Answer

El sistema absorbe calor del entorno.

Answer

La temperatura del sistema aumenta.

Question 20

Define un sistema abierto.

Accepted Answer

Un sistema que intercambia materia y energía con su entorno

Answer

Un sistema que solo intercambia materia con su entorno

Answer

Un sistema que solo intercambia energía con su entorno

Answer

Un sistema que no intercambia materia ni energía con su entorno

Question 21

¿Cuál es el objetivo del control de volumen en un sistema abierto?

Accepted Answer

Mantener constante el volumen del sistema

Answer

Impedir el intercambio de materia con el entorno

Answer

Regular el flujo de energía dentro del sistema

Question 22

¿Qué tipo de sistema se emplea en la ventilación de un edificio?

Accepted Answer

Sistema abierto de control de volumen

Answer

Sistema cerrado de control de volumen

Answer

Sistema cerrado sin control de volumen

Answer

Sistema abierto sin control de volumen

Question 23

En un sistema abierto de control de volumen, ¿cómo debe ser el flujo másico entrante con respecto al saliente?

Accepted Answer

Igual

Answer

Mayor

Answer

Variable y dependiente de las condiciones del sistema

Answer

Menor

Question 24

¿Cómo se define la entalpia de un sistema abierto?

Accepted Answer

H = U + PV

Answer

H = PV - U

Answer

H = U - PV

Question 25

En un sistema abierto adiabático, ¿qué puede suceder con la entropía?

Accepted Answer

Puede aumentar o disminuir

Answer

Permanece constante

Answer

Siempre disminuye

Answer

Siempre aumenta

Question 26

Expresa la eficiencia térmica de un motor térmico que opera entre dos reservorios de temperatura.

Accepted Answer

η = (T₁ - T₂)/T₁

Answer

η = T₂/(T₁ - T₂)

Answer

η = T₁/(T₂ - T₁)

Answer

η = (T₂ - T₁)/T₁

Question 27

Proporciona un ejemplo de sistema abierto de control de volumen.

Accepted Answer

Intercambiador de calor

Answer

Sistema cerrado sin control de volumen

Answer

Sistema abierto sin control de volumen

Answer

Sistema cerrado de control de volumen

Question 28

¿Cuál de las siguientes características define un sistema abierto?

Accepted Answer

Puede intercambiar tanto masa como energía con sus alrededores.

Answer

Solo puede intercambiar masa con sus alrededores.

Answer

No puede intercambiar ni masa ni energía con sus alrededores.

Answer

Solo puede intercambiar energía con sus alrededores.

Question 29

¿Qué ley física describe la conservación de la masa en sistemas abiertos?

Accepted Answer

Ecuación de continuidad de masa

Answer

Segunda ley de la termodinámica

Answer

Ley de Boyle-Mariotte

Answer

Primera ley de la termodinámica

Question 30

¿Qué dispositivo se utiliza comúnmente para controlar el volumen de un sistema abierto?

Accepted Answer

Válvula

Answer

Caldera

Answer

Compresor

Answer

Turbina

Question 31

En un sistema abierto, ¿qué cantidad NO es una función de estado?

Accepted Answer

Caudal másico

Answer

Volumen específico

Answer

Entropía

Answer

Temperatura

Question 32

¿Qué tipo de frontera tiene un sistema abierto?

Accepted Answer

Permeable

Answer

Impermeable

Answer

Adiabática

Answer

Isotérmica

Question 33

Un sistema abierto es aquel que:

Accepted Answer

Intercambia energía y masa con su entorno.

Answer

Solo intercambia energía con su entorno.

Answer

No intercambia energía ni masa con su entorno.

Answer

Solo intercambia masa con su entorno.

Question 34

En una turbina de gas, el control de volumen se utiliza principalmente para:

Accepted Answer

Mantener el caudal másico del fluido de trabajo constante.

Answer

Aumentar la presión de salida del fluido de trabajo.

Answer

Disminuir la temperatura de entrada del fluido de trabajo.

Answer

Mejorar la eficiencia térmica de la turbina.

Question 35

Un sistema cerrado es aquel que:

Accepted Answer

No intercambia masa con su entorno.

Answer

Intercambia masa pero no energía con su entorno.

Answer

Intercambia energía pero no masa con su entorno.

Question 36

El primer principio de la termodinámica es aplicable a:

Accepted Answer

Todos los sistemas termodinámicos.

Answer

Solo sistemas abiertos.

Answer

Solo sistemas cerrados.

Answer

Solo sistemas aislados.

Question 37

La eficiencia térmica de un ciclo termodinámico se define como:

Accepted Answer

La relación entre el trabajo neto producido y el calor absorbido.

Answer

La relación entre el calor absorbido y el calor rechazado.

Answer

La relación entre el trabajo neto producido y el calor rechazado.

Question 38

El diagrama T-s se utiliza para representar:

Accepted Answer

La variación de la entropía con respecto a la temperatura.

Answer

La variación de la temperatura con respecto a la presión.

Answer

La variación de la presión con respecto al volumen.

Question 39

El ciclo de Carnot es:

Accepted Answer

Un ciclo termodinámico ideal que opera entre dos depósitos de calor a diferentes temperaturas.

Answer

Un ciclo termodinámico real que se utiliza en motores de combustión interna.

Answer

Un ciclo termodinámico que viola el segundo principio de la termodinámica.

Question 40

Un sistema abierto es aquel que:

Accepted Answer

Permite el intercambio de materia y energía con su entorno.

Answer

Solo permite el intercambio de materia, pero no de energía.

Answer

No permite el intercambio de materia ni energía.

Question 41

La ecuación de continuidad se basa en el principio de:

Accepted Answer

Conservación de la masa.

Answer

Conservación de la energía.

Answer

Conservación de la entropía.

Answer

Conservación del momento.

Question 42

En un sistema abierto, la tasa de flujo másico se define como:

Accepted Answer

La cantidad de masa que cruza una sección transversal por unidad de tiempo.

Answer

La cantidad de energía que cruza una sección transversal por unidad de tiempo.

Answer

El cambio de volumen por unidad de tiempo.

Question 43

Un ejemplo de sistema abierto en ingeniería es:

Accepted Answer

Una turbina de vapor.

Answer

Un recipiente cerrado.

Answer

Un termo aislado.

Question 44

En la ecuación de continuidad, la velocidad promedio del fluido se refiere a:

Accepted Answer

La velocidad promedio del fluido en una sección transversal.

Answer

La velocidad mínima del fluido en la sección transversal.

Answer

La velocidad máxima del fluido en la sección transversal.

Question 45

El control de volumen en un sistema abierto se refiere a:

Accepted Answer

Un volumen fijo en el espacio a través del cual fluye la masa.

Answer

Un volumen variable que cambia con el tiempo.

Answer

Un volumen que no permite el flujo de masa.

Question 46

La ecuación de conservación de energía para un sistema abierto se conoce como:

Accepted Answer

Primera Ley de la Termodinámica para sistemas abiertos.

Answer

Segunda Ley de la Termodinámica.

Answer

Ley de conservación de la masa.

Question 47

En un sistema abierto, el trabajo realizado por el fluido se define como:

Accepted Answer

-PdV

Answer

El cambio en la energía interna del sistema.

Answer

La energía cinética del fluido.

Answer

La cantidad de calor transferido al sistema.

Question 48

En un sistema abierto, la entalpía del fluido representa:

Accepted Answer

La suma de la energía interna, la energía de flujo y la energía cinética.

Answer

Solo la energía interna del fluido.

Answer

La energía potencial del fluido.

Question 49

La tasa de cambio de la energía interna en un sistema abierto se puede expresar como:

Accepted Answer

La diferencia entre el flujo de energía entrante y saliente.

Answer

La cantidad de trabajo realizado por el sistema.

Answer

La cantidad de calor transferido al sistema.