Aplicaciones de la Termodinámica: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

Un motor térmico convierte el calor en trabajo. ¿Qué ecuación vincula la eficiencia (η) del motor con las temperaturas de la fuente de calor (T_c) y del disipador (T_f)?

Accepted Answer

η = 1 - (T_f / T_c)

Answer

η = (T_c / T_f)

Answer

η = (T_f - T_c)

Answer

η = (T_f / T_c)

Question 2

¿Cuál de los siguientes procesos es irreversible?

Accepted Answer

Expansión de un gas en un cilindro con fricción

Answer

Fusión de un sólido a temperatura constante

Answer

Transferencia de calor por conducción

Answer

Compresión de un gas a temperatura constante

Question 3

¿Cuál es la condición de equilibrio para un sistema en reposo?

Accepted Answer

Presión y temperatura uniformes en todo el sistema

Answer

Energía interna y presión uniformes en todo el sistema

Answer

Temperatura y entropía uniformes en todo el sistema

Answer

Entropía y energía interna uniformes en todo el sistema

Question 4

¿Cuál es la ecuación de estado para un gas ideal?

Accepted Answer

PV = nRT

Answer

PV^2 = nRT^2

Answer

PV/n = RT

Answer

PVn = RT^2

Question 5

Un sistema cerrado experimenta un proceso cíclico. ¿Cuál es la variación total de su energía interna?

Accepted Answer

Cero

Answer

Negativa

Answer

Positiva

Answer

Igual al trabajo realizado por el sistema

Question 6

Un sistema termodinámico se encuentra en equilibrio térmico cuando:

Accepted Answer

Su temperatura es constante y no intercambia calor con el entorno

Answer

Su presión es constante

Answer

Su volumen es constante

Answer

Su entropía es máxima

Question 7

¿Qué dispositivo convierte el calor en trabajo útil?

Accepted Answer

Motor térmico

Answer

Compresor

Answer

Bomba de calor

Answer

Refrigerador

Question 8

La entropía es una medida del:

Accepted Answer

Desorden de un sistema

Answer

Energía interna de un sistema

Answer

Temperatura de un sistema

Answer

Trabajo realizado sobre un sistema

Question 9

Durante un cambio de fase de líquido a gas, la entalpía del sistema:

Accepted Answer

Aumenta

Answer

Disminuye

Answer

Se vuelve negativa

Answer

Permanece constante

Question 10

Un refrigerante es una sustancia que se utiliza en los sistemas de refrigeración porque:

Accepted Answer

Tiene un bajo punto de ebullición y un alto calor latente de vaporización

Answer

Tiene una alta capacidad calorífica

Answer

Es tóxico y inflamable

Question 11

¿Cuál de los siguientes procesos es un ejemplo de reacción exotérmica?

Accepted Answer

Combustión del metano

Answer

Sublimación del yodo

Answer

Fotosíntesis

Answer

Fusión del hielo

Question 12

Un sistema termodinámico cerrado experimenta un proceso isotérmico a temperatura constante. Según la primera ley de la termodinámica, ¿cuál es la variación de su energía interna?

Accepted Answer

Cero

Answer

Negativa

Answer

No se puede determinar

Answer

Positiva

Question 13

¿Cuál es el criterio de espontaneidad para un sistema aislado?

Accepted Answer

Disminución de la energía libre de Gibbs

Answer

Aumento del volumen

Answer

Disminución de la presión

Answer

Aumento de la temperatura

Question 14

¿Cuál es la ecuación de estado para un gas ideal?

Accepted Answer

PV = nRT

Answer

PV = NkT

Answer

PV = nRT/V

Answer

PV = RT/n

Question 15

Un ciclo termodinámico consta de una serie de procesos. ¿Cuál de las siguientes secuencias representa un ciclo de Carnot?

Accepted Answer

Isotérmico - Adiabático - Isotérmico - Adiabático

Answer

Adiabático - Isotérmico - Isobarico - Adiabático

Answer

Isocórico - Adiabático - Isobarico - Isocórico

Answer

Isobarico - Adiabático - Isocórico - Isobarico

Question 16

Un gas experimenta un proceso adiabático. ¿Qué **no** es cierto sobre la temperatura del gas?

Accepted Answer

Permanece constante

Answer

Disminuye si se expande

Answer

Aumenta si se comprime

Question 17

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la primera ley de la termodinámica?

Accepted Answer

La energía total del universo permanece constante.

Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta.

Answer

Es imposible alcanzar el cero absoluto de temperatura.

Question 18

¿Qué tipo de proceso termodinámico ocurre cuando la temperatura permanece constante?

Accepted Answer

Isotérmico

Answer

Adiabático

Answer

Isocórico

Answer

Isobárico

Question 19

¿Cuál de las siguientes ecuaciones describe la entalpía (H) de un sistema?

Accepted Answer

H = U + PV

Answer

H = U - PV

Answer

H = PV / U

Answer

H = U / PV

Question 20

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la función de la entropía?

Accepted Answer

Mide el grado de desorden o aleatoriedad de un sistema.

Answer

Es una forma de energía que puede transferirse de un sistema a otro.

Answer

Determina la dirección de un proceso espontáneo.

Question 21

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de aplicación de la termodinámica en el ámbito médico?

Accepted Answer

Diseño de prótesis y dispositivos médicos

Answer

Optimización del proceso de producción de amoníaco

Answer

Diseño de circuitos integrados para microprocesadores

Question 22

En la ecuación de Gibbs-Helmholtz (ΔG = ΔH - TΔS), ¿qué representa el término -TΔS?

Accepted Answer

La energía libre asociada al cambio de entropía del sistema a temperatura constante.

Answer

La energía libre asociada al cambio de entalpía del sistema a temperatura constante.

Answer

La energía libre total del sistema.