Ecuaciones de balance de energía: cuestionarios interactivos para estudiantes de ingeniería química

Question 1

La entalpía de formación es:

Accepted Answer

El calor intercambiado cuando se forma 1 mol de una sustancia a partir de sus elementos.

Answer

El cambio de energía interna cuando se forma 1 mol de una sustancia a partir de sus elementos.

Question 2

Un proceso exotérmico se caracteriza por:

Accepted Answer

Liberar calor al entorno.

Answer

Absorber calor del entorno.

Answer

Aumentar la temperatura del entorno.

Question 3

Un proceso isotérmico es aquel en el que:

Accepted Answer

La temperatura permanece constante.

Answer

El volumen permanece constante.

Answer

La entropía permanece constante.

Answer

La presión permanece constante.

Question 4

En un proceso adiabático, el intercambio de calor con el entorno es:

Accepted Answer

Cero.

Answer

Variable.

Answer

Negativo.

Answer

Positivo.

Question 5

La entalpía (H) de una reacción es:

Accepted Answer

El calor intercambiado con el entorno a presión constante.

Answer

El calor intercambiado con el entorno a volumen constante.

Answer

El cambio de energía interna de la reacción.

Question 6

En una reacción exotérmica:

Accepted Answer

Se libera calor al entorno.

Answer

Se absorbe calor del entorno.

Answer

La temperatura del sistema disminuye.

Question 7

La ley de velocidad para una reacción de primer orden es:

Accepted Answer

-dC/dt = kC

Answer

dC/dt = k[C]^0

Answer

-dC/dt = k[C]^2

Answer

-dC/dt = [C]/k

Question 8

¿Cómo se conoce la energía transferida como calor por unidad de tiempo?

Accepted Answer

Tasa de transferencia de calor

Answer

Calor latente

Answer

Entalpía

Answer

Capacidad calorífica

Question 9

En una ecuación de balance de energía, el símbolo 'Q' representa:

Accepted Answer

Transferencia de calor

Answer

Cambio de energía interna

Answer

Generación de entropía

Answer

Trabajo

Question 10

En un proceso isotérmico, el cambio de entropía es:

Accepted Answer

Cero

Answer

Depende del proceso

Answer

Positivo

Answer

Negativo

Question 11

¿Qué ley de la termodinámica establece que la energía no se puede crear ni destruir?

Accepted Answer

Primera ley de la termodinámica

Answer

Segunda ley de la termodinámica

Answer

Cuarta ley de la termodinámica

Answer

Tercera ley de la termodinámica

Question 12

Un proceso adiabático es aquel en el que:

Accepted Answer

No hay intercambio de calor con el entorno

Answer

El sistema está en equilibrio térmico con el entorno

Answer

El proceso es reversible

Question 13

Identifica la ecuación que NO es una forma de expresar la primera ley de la termodinámica:

Accepted Answer

ΔU - ΔQ = ΔH

Answer

ΔU + ΔQ = ΔH

Answer

Q = ΔU + W

Answer

ΔU = ΔQ + ΔW

Question 14

Define un sistema aislado:

Accepted Answer

Sistema que no intercambia materia ni energía con su entorno.

Answer

Sistema que intercambia tanto materia como energía con su entorno.

Answer

Sistema que intercambia energía con su entorno, pero no materia.

Answer

Sistema que intercambia materia con su entorno, pero no energía.

Question 15

Expresa la definición de entalpía (H):

Accepted Answer

H = U + PV

Answer

H = PV - U

Answer

H = U - PV

Answer

H = PV + U

Question 16

Enuncia la segunda ley de la termodinámica:

Accepted Answer

La entropía de un sistema aislado siempre aumenta o permanece constante.

Answer

El calor siempre fluye de los objetos calientes a los fríos.

Answer

La energía de un sistema aislado siempre disminuye.

Question 17

Define un proceso exotérmico:

Accepted Answer

Proceso que libera calor al entorno.

Answer

Proceso que aumenta la temperatura del sistema.

Answer

Proceso que absorbe calor del entorno.

Answer

Proceso que disminuye la temperatura del sistema.

Question 18

¿Cuál es un ejemplo de proceso adiabático?

Accepted Answer

Expansión de un gas en un cilindro aislado.

Answer

Evaporación de un líquido.

Answer

Fusión de un sólido.

Answer

Combustión de un combustible.

Question 19

Describe la utilidad del diagrama de entalpía-entropía (H-S):

Accepted Answer

Representación de procesos termodinámicos y cambios de fase.

Answer

Reacciones químicas

Answer

Balances de materia

Answer

Propiedades de los gases ideales

Question 20

Un reactor químico opera adiabáticamente. ¿Qué afirmación es CORRECTA sobre el balance de energía en este sistema?

Accepted Answer

El cambio en la energía interna del sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema.

Answer

El flujo de calor hacia el sistema es igual a la energía interna del sistema.

Answer

El cambio en la entalpía del sistema es cero.

Question 21

Un tanque de mezcla se alimenta con dos corrientes de agua. La corriente 1 tiene un caudal de 1 kg/s y una temperatura de 25°C, mientras que la corriente 2 tiene un caudal de 2 kg/s y una temperatura de 50°C. Si no hay pérdidas de calor, ¿cuál es la temperatura de salida del tanque?

Accepted Answer

41.67°C

Answer

37.5°C

Answer

50°C

Answer

25°C

Question 22

Un compresor adiabático comprime aire de 1 bar y 25°C hasta 5 bar. Si el trabajo realizado sobre el compresor es de 100 kJ/kg, ¿cuál es la temperatura de salida del compresor?

Accepted Answer

100.5°C

Answer

50°C

Answer

25°C

Answer

75°C

Question 23

Un intercambiador de calor transfiere calor de una corriente de agua caliente a una corriente de agua fría. La corriente caliente entra a 80°C y sale a 60°C, mientras que la corriente fría entra a 20°C y sale a 40°C. ¿Cuál es la relación entre el flujo de calor transferido a la corriente fría y el flujo de calor transferido desde la corriente caliente?

Accepted Answer

1:1

Answer

1:2

Answer

2:1

Answer

3:1

Question 24

Una turbina de vapor recibe vapor a 10 bar y 200°C. El vapor sale de la turbina a 1 bar y 100°C. Si el flujo de vapor es de 1 kg/s, ¿cuál es la potencia generada por la turbina?

Accepted Answer

500 kW

Answer

1000 kW

Answer

750 kW

Answer

250 kW

Question 25

Un sistema cerrado experimenta un proceso cíclico. ¿Qué afirmación es CORRECTA sobre el balance de energía para este sistema?

Accepted Answer

El cambio neto en la energía interna del sistema es cero.

Answer

El cambio neto en la entalpía del sistema es cero.

Answer

El trabajo realizado sobre el sistema es igual al calor transferido al sistema.

Question 26

Se utiliza una bomba para transportar agua desde un tanque a una altura de 10 metros. Si el caudal de agua es de 0.5 kg/s y la eficiencia de la bomba es del 80%, ¿cuál es la potencia eléctrica necesaria para la bomba?

Accepted Answer

490 W

Answer

612.5 W

Answer

245 W

Answer

392 W

Question 27

Un reactor químico opera en estado estacionario. ¿Qué afirmación es CORRECTA sobre el balance de energía para este sistema?

Accepted Answer

El flujo de calor hacia el sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema más el cambio en la entalpía del sistema.

Answer

El flujo de calor hacia el sistema es igual al cambio en la energía interna del sistema.

Question 28

En un proceso isobárico, ¿cuál de las siguientes expresiones representa el cambio en la entalpía?

Accepted Answer

ΔH = Q

Answer

ΔH = ΔU + PΔV

Answer

ΔH = ΔU + W

Answer

ΔH = Q + W

Question 29

Un tanque rígido contiene un gas ideal. Se agrega calor al tanque, aumentando la temperatura del gas. ¿Qué afirmación es CORRECTA sobre el trabajo realizado por el gas?

Accepted Answer

El trabajo realizado por el gas es cero.

Answer

El trabajo realizado por el gas es igual al calor agregado al tanque.

Answer

El trabajo realizado por el gas es igual al cambio en la energía interna del gas.

Answer

El trabajo realizado por el gas es igual al cambio en la entalpía del gas.