Segunda Ley de la Termodinámica: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

¿Cuál de las siguientes afirmaciones resume mejor la Segunda Ley de la Termodinámica en contextos de sistemas cerrados?

Accepted Answer

La entropía de un sistema cerrado aislado aumenta con el tiempo, acercándose a un estado de desorden máximo.

Answer

La energía de un sistema cerrado aislado permanece constante con el tiempo.

Answer

La Segunda Ley no se aplica a los procesos irreversibles.

Question 2

¿Cuál es la expresión matemática de la Segunda Ley de la Termodinámica para un sistema cerrado en equilibrio?

Accepted Answer

dS = 0

Answer

dS < 0

Answer

dS > 0

Question 3

Una reacción química es espontánea cuando:

Accepted Answer

La entropía total del universo aumenta.

Answer

La entalpia de reacción es negativa.

Answer

La entropía del sistema disminuye.

Answer

La energía libre de Gibbs es positiva.

Question 4

¿Cuál de los siguientes procesos es irreversible?

Accepted Answer

Mezcla de dos gases a diferentes temperaturas.

Answer

Expansión isotérmica de un gas ideal.

Answer

Reacción química que alcanza el equilibrio.

Question 5

Al mezclar dos gases ideales a la misma temperatura, ¿qué le sucede a la entropía total del sistema?

Accepted Answer

Aumenta.

Answer

Permanece constante.

Answer

Disminuye.

Question 6

En el enunciado del teorema de Carnot, ¿qué se mantiene constante?

Accepted Answer

La eficiencia térmica de los motores reversibles que operan entre los mismos depósitos de calor.

Answer

El tipo de fluido de trabajo utilizado en el motor.

Question 7

¿Cuál es la unidad del SI para la entropía?

Accepted Answer

Julio por kelvin (J/K)

Answer

Kilocaloría por mol (kcal/mol)

Answer

Kilojulio por mol (kJ/mol)

Answer

Caloría por gramo (cal/g)

Question 8

Enuncia la Segunda Ley de la Termodinámica:

Accepted Answer

En cualquier proceso irreversible, la entropía total del universo aumenta.

Answer

La entropía de un sistema aislado disminuye.

Answer

La energía total del universo es constante.

Question 9

Define un proceso isentrópico:

Accepted Answer

Un proceso en el que la entropía permanece constante.

Answer

Un proceso en el que la temperatura permanece constante.

Answer

Un proceso en el que el volumen permanece constante.

Answer

Un proceso en el que la presión permanece constante.

Question 10

Describe el ciclo de Carnot:

Accepted Answer

Un ciclo termodinámico compuesto por dos isotermas y dos adiabáticas.

Answer

Un ciclo termodinámico compuesto por dos isocóricas y dos isotérmicas.

Answer

Un ciclo termodinámico compuesto por dos isobáricas y dos adiabáticas.

Question 11

En un ciclo de Carnot, ¿cómo se calcula el trabajo neto realizado?

Accepted Answer

Como el área encerrada por el ciclo en el diagrama P-V.

Answer

Como el calor rechazado en la isoterma de menor temperatura.

Answer

Como el calor absorbido en la isoterma de mayor temperatura.

Question 12

Define una bomba de calor:

Accepted Answer

Dispositivo que transfiere calor desde una fuente de baja a una fuente de alta temperatura.

Answer

Dispositivo que convierte energía eléctrica en calor.

Answer

Dispositivo que transfiere calor desde una fuente de alta a una fuente de baja temperatura.

Question 13

En una expansión adiabática de un gas ideal, ¿qué ocurre con la entropía?

Accepted Answer

Permanece constante.

Answer

Depende de la cantidad de gas.

Answer

Aumenta.

Answer

Disminuye.

Question 14

¿Cuál es el enunciado más preciso sobre las máquinas térmicas?

Accepted Answer

La eficiencia de una máquina térmica siempre es menor del 100%.

Answer

La eficiencia de una máquina térmica es independiente de las temperaturas de su fuente de calor y disipador.

Answer

Las máquinas térmicas pueden superar el 100% de eficiencia.

Question 15

En un proceso irreversible, ¿qué magnitud termodinámica experimenta un cambio?

Accepted Answer

Entropía

Answer

Volumen

Answer

Energía interna

Answer

Temperatura

Question 16

¿Cuál de los siguientes NO es un ejemplo de un proceso espontáneo?

Accepted Answer

Fusión del hielo a 0 °C

Answer

Evaporación del agua en un ambiente seco

Answer

Combustión del metano

Answer

Expansión de un gas en el vacío

Question 17

En un proceso isotérmico, ¿qué magnitud termodinámica permanece constante?

Accepted Answer

Temperatura

Answer

Energía interna

Answer

Presión

Answer

Volumen

Question 18

¿Cuál de los siguientes procesos es adiabático?

Accepted Answer

Expansión libre de un gas

Answer

Evaporación del agua en un vaso abierto

Answer

Fusión del hielo

Answer

Combustión del propano

Question 19

¿Cuál es el enunciado de Kelvin-Planck de la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

Es imposible construir una máquina térmica que transforme completamente el calor en trabajo sin rechazar parte del calor al entorno.

Answer

La entropía de un sistema aislado nunca puede disminuir.

Question 20

De acuerdo con la Segunda Ley de la Termodinámica, ¿qué afirmación sobre la entropía de un sistema aislado es verdadera?

Accepted Answer

Aumenta o permanece constante

Answer

Aumenta solo si el sistema gana calor

Answer

Disminuye solo si el sistema realiza trabajo

Answer

Disminuye siempre

Question 21

¿Qué ecuación matemática representa la Segunda Ley de la Termodinámica?

Accepted Answer

dS ≥ 0

Answer

dU ≤ 0

Answer

dH ≥ 0

Question 22

¿Qué establece el teorema de Carnot?

Accepted Answer

La eficiencia máxima de todas las máquinas térmicas reversibles que operan entre los mismos reservorios es la misma

Answer

La eficiencia de una máquina térmica es siempre menor que el 50%

Question 23

¿Qué mide la entropía?

Accepted Answer

El grado de desorden o aleatoriedad de un sistema

Answer

La cantidad de calor en un sistema

Answer

La energía libre de un sistema

Answer

La temperatura de un sistema

Question 24

¿Qué afirma el principio de aumento de la entropía?

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado aumenta con el tiempo

Answer

La entropía de un sistema abierto puede disminuir espontáneamente

Answer

La entropía de un sistema cerrado puede permanecer constante

Question 25

¿Qué es un proceso isentrópico?

Accepted Answer

Un proceso en el que la entropía permanece constante

Answer

Un proceso en el que el calor se transfiere espontáneamente

Answer

Un proceso en el que el trabajo se transfiere sin fricción