Máquinas Térmicas: Ciclo de Carnot, Eficiencia y Aplicaciones

Question 1

¿Qué es una máquina térmica?

Accepted Answer

Un dispositivo que convierte calor en trabajo o viceversa.

Answer

Un dispositivo que convierte movimiento en calor.

Answer

Un dispositivo que almacena calor.

Question 2

¿Cuál es la eficiencia térmica máxima posible para un ciclo térmico que opera entre las temperaturas T1 y T2?

Accepted Answer

1 - (T2 / T1)

Answer

(T1 - T2) / T1

Answer

T1 / (T1 - T2)

Question 3

¿Cuál es la función de un evaporador en un ciclo de refrigeración?

Accepted Answer

Absorber calor del ambiente y evaporar el refrigerante líquido.

Answer

Comprimir el refrigerante gaseoso y aumentar su temperatura.

Answer

Condensar el refrigerante gaseoso y liberar calor al ambiente.

Question 4

¿Qué factores afectan la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

Diferencia de temperatura, tipo de ciclo y pérdidas por fricción.

Answer

Solo el tipo de ciclo.

Answer

Solo la diferencia de temperatura.

Question 5

¿Cuál es la segunda ley de la termodinámica?

Accepted Answer

El desorden o entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.

Answer

La energía total de un sistema aislado siempre se conserva.

Answer

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

Question 6

¿Cuál es la importancia de las máquinas térmicas en la sociedad actual?

Accepted Answer

Proporcionan energía, refrigeración y calefacción para diversas aplicaciones.

Answer

Son dispositivos puramente académicos sin aplicaciones prácticas.

Question 7

Una máquina térmica es un dispositivo que convierte:

Accepted Answer

Energía térmica en trabajo

Answer

Energía potencial en energía cinética

Answer

Trabajo en energía térmica

Answer

Energía eléctrica en energía térmica

Question 8

El rendimiento de una máquina térmica es la:

Accepted Answer

Relación entre el trabajo realizado y el calor absorbido del depósito caliente

Answer

Relación entre el calor cedido al depósito frío y el calor absorbido del depósito caliente

Answer

Relación entre el trabajo realizado y el calor cedido al depósito frío

Question 9

Una bomba de calor:

Accepted Answer

Transfiere calor del depósito frío al depósito caliente utilizando trabajo

Answer

Convierte calor en trabajo

Answer

Transfiere calor del depósito caliente al depósito frío utilizando calor

Question 10

El teorema de Carnot establece que:

Accepted Answer

Ninguna máquina térmica puede ser más eficiente que un ciclo de Carnot operando entre los mismos depósitos

Answer

El rendimiento de una máquina térmica es proporcional a su temperatura

Question 11

En un motor de combustión interna, el calor se libera:

Accepted Answer

Quemando combustible en un cilindro

Answer

Realizando trabajo en el pistón

Answer

Absorbiendo calor del depósito caliente

Question 12

Una máquina térmica que utiliza un fluido de trabajo líquido se conoce como:

Accepted Answer

Motor de vapor

Answer

Motor de combustión interna

Answer

Turbina de gas

Answer

Motor eléctrico

Question 13

¿Cuál es la definición de máquina térmica?

Accepted Answer

Un dispositivo que convierte energía térmica en trabajo mecánico o viceversa.

Answer

Un dispositivo que sólo convierte trabajo mecánico en energía térmica.

Answer

Un dispositivo que sólo convierte energía térmica en trabajo mecánico.

Question 14

¿Qué tipo de máquina térmica convierte el calor en trabajo mecánico?

Accepted Answer

Motor térmico

Answer

Aire acondicionado

Answer

Bomba de calor

Answer

Refrigerador

Question 15

¿Qué parámetro mide la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

La relación entre el trabajo realizado y el calor absorbido.

Answer

La relación entre el calor expulsado y el trabajo realizado.

Answer

La diferencia entre el calor absorbido y el calor expulsado.

Question 16

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de aplicación práctica de una máquina térmica como refrigerador?

Accepted Answer

Aire acondicionado

Answer

Motor de gasolina

Answer

Caldera de calefacción

Answer

Turbina de gas

Question 17

¿Qué afirmación sobre los refrigeradores es correcta?

Accepted Answer

Absorben calor del espacio que se quiere enfriar y lo expulsan a un espacio exterior más caliente.

Answer

Expulsan calor al espacio que se quiere enfriar y absorben calor de un espacio exterior más caliente.

Answer

Absorben y expulsan la misma cantidad de calor.

Question 18

¿Qué tipo de sustancia se utiliza como fluido de trabajo en los sistemas de refrigeración?

Accepted Answer

Refrigerante

Answer

Aire

Answer

Gas noble

Answer

Agua

Question 19

¿Cuál es la función del condensador en un sistema de refrigeración?

Accepted Answer

Transformar el refrigerante de vapor a líquido.

Answer

Absorber el calor del refrigerante.

Answer

Expandir el refrigerante.

Answer

Comprimir el refrigerante.

Question 20

¿Qué es una bomba de calor?

Accepted Answer

Un dispositivo que utiliza los mismos principios que un refrigerador para transferir calor de una zona fría a una zona caliente.

Answer

Un dispositivo que genera calor a partir de electricidad.

Question 21

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las bombas de calor es cierta?

Accepted Answer

Pueden utilizarse tanto para calentar como para enfriar.

Answer

Sólo pueden utilizarse para calentar.

Answer

Sólo pueden utilizarse para enfriar.

Question 22

En un ciclo de Carnot reversible, ¿qué proceso implica la absorción de calor de un depósito a temperatura más alta?

Accepted Answer

Absorción isotérmica

Answer

Compresión adiabática

Answer

Cesión isotérmica

Answer

Expansión adiabática

Question 23

Una bomba de calor transfiere calor desde un depósito frío a uno caliente mediante un proceso termodinámico. Si su coeficiente de rendimiento es de 2, ¿cuántos julios de calor se extraen del depósito frío por cada julio de energía consumida?

Accepted Answer

2

Answer

3

Answer

1

Answer

4

Question 24

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los refrigeradores es correcta?

Accepted Answer

Extraen calor de un espacio frío y lo transfieren a uno más caliente.

Answer

Tienen una eficiencia superior al 100%.

Answer

Operan según el ciclo de Brayton.

Question 25

¿Qué factor influye significativamente en la eficiencia de una máquina térmica?

Accepted Answer

Diferencia de temperatura entre los depósitos

Answer

Tamaño de la máquina

Answer

Velocidad de rotación

Answer

Presión de funcionamiento

Question 26

En un sistema de refrigeración por compresión, ¿qué componente aumenta la presión del refrigerante?

Accepted Answer

Compresor

Answer

Válvula de expansión

Answer

Evaporador

Answer

Condensador

Question 27

¿Qué tipo de máquina térmica convierte la energía térmica en energía mecánica?

Accepted Answer

Motor

Answer

Compresor

Answer

Refrigerador

Answer

Generador

Question 28

En un ciclo de Rankine, ¿qué proceso convierte el agua en vapor?

Accepted Answer

Calentamiento isobárico

Answer

Condensación isobárica

Answer

Expansión isentrópica

Question 29

¿Qué aplicación emplea una máquina térmica para enfriar un espacio?

Accepted Answer

Aire acondicionado

Answer

Bomba de calor

Answer

Motor de combustión

Answer

Caldera