Test cuestionario de termodinámica - the question form
Preguntas: 16 · 10 minutos
1. Dos placas tienen el mismo espesor y área, y se mantienen sometidas a la misma diferencia constante de temperatura. La placa X tiene una conductividad térmica mayor que la placa Y. ¿Cómo se comparan sus tasas de transferencia de calor?
La placa Y transfiere calor más rápido porque ofrece mayor resistencia.
Ambas transfieren calor a la misma tasa porque sus dimensiones son iguales.
No se pueden comparar las tasas sin conocer la capacidad calorífica de cada placa.
La placa X transfiere calor más rápido porque su conductividad térmica es mayor.
2. Para un proceso espontáneo que ocurre en un sistema aislado, ¿qué exige la segunda ley?
La entropía del sistema debe disminuir.
La entropía del sistema no puede disminuir.
La energía interna del sistema debe aumentar.
La temperatura del sistema debe permanecer constante.
3. Un gas ideal se expande libremente hacia una cámara evacuada dentro de un recipiente rígido y aislado. ¿Cuál es el resultado?
Su energía interna y su temperatura permanecen sin cambios.
El gas se enfría porque realiza trabajo de expansión.
Su energía interna aumenta porque su volumen se incrementa.
Entra calor al gas para llenar la cámara vacía.
4. Para un proceso reversible idealizado que involucra un sistema y su entorno, ¿cuál es el cambio total de entropía del conjunto formado por el sistema y el entorno?
Siempre es positivo porque el sistema intercambia energía.
Es igual únicamente al cambio de entropía del sistema.
Siempre es negativo porque se produce trabajo útil.
Es cero.
5. ¿Cuál de las siguientes magnitudes es una función de estado?
El calor transferido a un sistema
El trabajo realizado a lo largo de la trayectoria de un proceso
La entalpía de un sistema
La distancia recorrida por un pistón durante un ciclo
6. ¿Qué enunciado expresa mejor la formulación de Clausius de la segunda ley de la termodinámica?
La entropía de cada sistema individual debe permanecer constante.
La energía no se puede crear ni destruir en un sistema aislado.
Dos cuerpos en equilibrio térmico tienen energías internas iguales.
El calor no fluye espontáneamente de un cuerpo más frío a uno más caliente.
7. ¿Cuál de las máquinas térmicas propuestas violaría el enunciado de Kelvin-Planck de la segunda ley?
Una que absorbe calor de un depósito caliente, produce trabajo y cede parte del calor
Una cuya eficiencia mejora cuando disminuye la temperatura de su depósito frío
Una que convierte cíclicamente en trabajo todo el calor proveniente de un único depósito
Una que convierte en trabajo parte del calor que recibe durante un ciclo
8. Un gas ideal se comprime rápidamente en un cilindro bien aislado. ¿Cuál es el cambio más probable?
Su temperatura aumenta porque se realiza trabajo sobre el gas.
Su temperatura permanece constante porque no entra calor.
Su temperatura disminuye porque su volumen se reduce.
Su energía interna se vuelve cero porque el proceso está aislado.
9. Se calienta un gas en un recipiente rígido y sellado. ¿Cuál es el trabajo de frontera presión-volumen durante el proceso de calentamiento?
Positivo porque la presión aumenta
Cero porque el volumen no cambia
Negativo porque el recipiente se opone a la expansión
Igual al aumento de la energía interna
10. El agua líquida hierve a presión constante mientras se le sigue suministrando calor. Durante el cambio de fase de líquido a vapor, ¿qué sucede con su temperatura?
Disminuye porque el vapor ocupa un volumen mayor.
Aumenta continuamente en proporción al calor suministrado.
Permanece aproximadamente constante hasta que se completa el cambio de fase.
Alterna entre aumentar y disminuir a medida que se forman burbujas.
11. Un gas completa un ciclo y regresa a su estado termodinámico inicial. ¿Cuál es el cambio neto en su energía interna durante todo el ciclo?
Cero
Igual al trabajo neto realizado
Positivo siempre que el gas se expanda durante una parte del ciclo
Igual al calor neto absorbido
12. Los objetos A y B están, cada uno, en equilibrio térmico con el objeto C. ¿Qué se puede inferir de la ley cero de la termodinámica?
A y B contienen la misma cantidad de energía interna.
A y B deben estar hechos del mismo material.
Nunca podría fluir calor entre A y B.
A y B tienen la misma temperatura.
13. Un gas ideal se expande isotérmicamente. ¿Cuál es el cambio en su energía interna?
Positivo, porque el gas ocupa un volumen mayor.
Cero, porque la energía interna de un gas ideal depende únicamente de la temperatura.
Negativo, porque el gas realiza trabajo.
Igual a la presión multiplicada por el volumen final.
14. Un refrigerador extrae 600 J de calor de su compartimento frío mientras consume 200 J de trabajo. ¿Cuánto calor libera en la habitación?
800 J
400 J
200 J
1200 J
15. Una máquina térmica reversible opera entre depósitos a 500 K y 300 K. ¿Cuál es su eficiencia teórica máxima?
20 %
40 %
60 %
37,5 %
16. Un sistema absorbe 500 J de calor y realiza 200 J de trabajo sobre su entorno. Usando ΔU = Q − W, ¿cuál es el cambio en su energía interna?
Una disminución de 300 J
Un aumento de 700 J
Un aumento de 300 J
Una disminución de 700 J