Segundo Principio de la Termodinámica: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

Un recipiente cerrado contiene dos gases ideales, A y B. El gas A tiene una temperatura más alta que el gas B. Si se pone el recipiente en contacto térmico con un baño a temperatura ambiente, ¿qué sucederá?

Accepted Answer

El calor fluirá del gas A al gas B hasta que ambos alcancen la temperatura del baño.

Answer

No habrá transferencia de calor entre los gases.

Answer

El calor fluirá del gas B al gas A hasta que alcancen la temperatura del baño.

Question 2

Un ciclo termodinámico reversible es aquel en el que:

Accepted Answer

El sistema vuelve a su estado inicial sin ninguna pérdida o ganancia de energía o entropía.

Answer

El sistema pierde energía durante el ciclo.

Answer

El sistema gana energía durante el ciclo.

Question 3

La entropía de un sistema aislado:

Accepted Answer

Siempre aumenta o permanece constante.

Answer

Permanece constante solo si el sistema está en equilibrio.

Answer

Disminuye siempre.

Answer

Puede aumentar o disminuir dependiendo del sistema.

Question 4

Un refrigerador es un dispositivo que:

Accepted Answer

Transfiere calor desde un espacio frío a uno más cálido.

Answer

Absorbe calor del exterior y lo libera al interior.

Answer

Convierte energía eléctrica en energía térmica.

Question 5

La energía libre de Gibbs es:

Accepted Answer

La máxima cantidad de trabajo útil que puede realizar un sistema cerrado a presión y temperatura constantes.

Answer

La diferencia entre la entalpía y la entropía del sistema.

Answer

La energía interna del sistema más su energía cinética.

Question 6

Un proceso adiabático es aquel en el que:

Accepted Answer

No hay transferencia de calor entre el sistema y su entorno.

Answer

El sistema gana energía durante el proceso.

Answer

Se intercambia calor con el entorno a temperatura constante.

Answer

Se intercambia calor con el entorno a presión constante.

Question 7

El motor Stirling es un tipo de motor térmico que:

Accepted Answer

Utiliza una fuente de calor externa para convertirla en trabajo mientras opera en un ciclo cerrado.

Answer

Es un motor de combustión interna.

Answer

Opera en un ciclo abierto y utiliza combustible para realizar trabajo.

Question 8

¿Cuál de las siguientes enunciados sobre el segundo principio de la termodinámica establece que la entropía de un sistema aislado nunca disminuye?

Accepted Answer

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

Answer

La energía se conserva en todas las reacciones químicas.

Answer

El calor siempre fluye de objetos fríos a calientes.

Question 9

En un sistema aislado con 100 J de energía térmica, ¿qué ocurrirá con la entropía final del sistema después de que la energía térmica se distribuya uniformemente?

Accepted Answer

Aumentará.

Answer

No se puede determinar.

Answer

Disminuirá.

Answer

No cambiará.

Question 10

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es una consecuencia del segundo principio de la termodinámica?

Accepted Answer

Los procesos espontáneos tienden a aumentar la entropía del universo.

Answer

La energía nunca puede crearse ni destruirse.

Answer

Los procesos cíclicos siempre son reversibles.

Question 11

Un gas ideal se expande isotérmicamente desde un volumen inicial de 1 L a un volumen final de 2 L. ¿Cuál es el cambio de entropía del gas?

Accepted Answer

R ln(2)

Answer

R ln(4)

Answer

No se puede determinar.

Answer

0

Question 12

Una máquina térmica recibe 1000 J de un depósito caliente y rechaza 600 J a un depósito frío. ¿Cuál es la eficiencia de la máquina?

Accepted Answer

40%

Answer

60%

Answer

50%

Answer

20%

Question 13

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de un sistema cerrado?

Accepted Answer

Un recipiente sellado que contiene un gas.

Answer

Un vaso de agua abierto a la atmósfera.

Answer

Una habitación con una puerta y una ventana abiertas.

Answer

Un gas en un globo con una pequeña fuga.

Question 14

¿Qué establece el ciclo de Carnot sobre las máquinas térmicas?

Accepted Answer

Define el límite superior de eficiencia para las máquinas térmicas que operan entre dos depósitos a temperaturas dadas.

Answer

Proporciona un método para construir máquinas térmicas prácticas.

Question 15

Una máquina térmica opera de forma reversible entre dos temperaturas, T1 y T2 (T1 > T2). ¿Cuál es su eficiencia máxima?

Accepted Answer

η = 1 - T2/T1

Answer

η = T2/T1

Answer

η = T1/T2

Answer

η = (T1 - T2)/T1

Question 16

El segundo principio de la termodinámica establece que:

Accepted Answer

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

Answer

Es imposible crear una máquina de movimiento perpetuo de primera clase.

Answer

La entropía de un sistema cerrado siempre aumenta.

Question 17

Un proceso termodinámico irreversible es aquel que:

Accepted Answer

Provoca un aumento neto de entropía en el universo.

Answer

Se puede realizar en sentido inverso sin dejar huella en el entorno.

Answer

No implica la transferencia de calor.

Question 18

En un sistema aislado, la entropía:

Accepted Answer

Siempre aumenta o permanece constante.

Answer

Puede aumentar o disminuir dependiendo del proceso.

Answer

Siempre disminuye.

Answer

Permanece constante en todos los procesos.

Question 19

Un refrigerador ideal:

Accepted Answer

Transfiere calor de un cuerpo frío a uno caliente utilizando trabajo externo.

Answer

Opera con una eficiencia mayor al 100%.

Answer

Crea energía a partir del calor.

Question 20

El ciclo de Carnot es un ciclo reversible ideal que:

Accepted Answer

Alcanza la máxima eficiencia posible para una máquina térmica que opera entre dos temperaturas.

Answer

Se puede realizar en la práctica sin pérdidas de energía.

Answer

No implica la transferencia de calor.

Question 21

La entropía es una medida de:

Accepted Answer

El desorden o aleatoriedad de un sistema.

Answer

La cantidad de calor transferido.

Answer

La capacidad de un sistema para realizar trabajo.

Answer

La energía total de un sistema.

Question 22

En un proceso adiabático:

Accepted Answer

No hay intercambio de calor entre el sistema y el entorno.

Answer

El trabajo realizado es cero.

Answer

La temperatura del sistema permanece constante.

Question 23

La entropía de un sistema puede disminuir si:

Accepted Answer

El sistema intercambia calor con el entorno, aumentando la entropía del entorno en una cantidad mayor.

Answer

El sistema realiza trabajo sobre el entorno.

Question 24

El segundo principio de la termodinámica tiene implicaciones en:

Accepted Answer

La eficiencia de los motores de combustión interna, la refrigeración y la producción de energía.

Answer

El diseño de sistemas de comunicación.

Answer

La teoría de la relatividad.