Primera fase - Básicas

Un gas ideal monoatómico experimenta una expansión politrópica desde el estado (P1, V1) hasta (P2, V2). Se mide que el calor intercambiado es negativo y el trabajo realizado por el gas es positivo. Según la Primera Ley (∆U = Q − W), ¿Qué puede afirmarse sobre la variación de energía interna ∆U?

• ∆U es necesariamente positiva.

• ∆U es necesariamente negativa

• ∆U puede ser positiva, negativa o cero, dependiendo del valor de n

• ∆U es cero porque el proceso es politr´opico.

• OPCIÓN MARCADA COMO CORRECTA

Dos recipientes rígidos, uno con gas caliente y otro con gas frío, se conectan mediante una válvula. Se abre la válvula y se alcanza el equilibrio térmico sin intercambio de calor con el entorno. ¿Cuál es el trabajo total W realizado por el sistema sobre el entorno?

• W > 0 porque el gas caliente se expande.

• W < 0 porque el gas frío se comprime.

• W = 0 porque no hay desplazamiento de frontera.

• W indeterminado, depende de las capacidades caloríficas

• OPCION MARCADA COMO CORRECTA

En un laboratorio se comprime un gas real de forma cuasiestática y adiabática. Se aplica la misma cantidad de trabajo que en un cálculo de gas ideal, pero la temperatura final medida resulta mayor que la predicha por el modelo ideal. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones explica mejor este resultado?

• La energía interna depende solo de la temperatura, como en un gas ideal.

•  En un gas real la energía interna depende también del volumen; las interacciones moleculares hacen que el mismo trabajo produzca un aumento de temperatura mayor.

• El calor de compresión no se considera en un proceso adiabático

• El calor de compresión no se considera en un proceso adiabático

• OPCION MARCADA COMO CORRECTA

Un pistón cerrado contiene un gas que se expande violentamente después de una explosión interna. La presión dentro del cilindro varia de manera no uniforme y no puede describirse con una sola P(t) bien definida. Según la Primera Ley de la Termodinámica, ¿Cómo se evalúa el trabajo de frontera?

• W= ∫ P_interna dV porque la presión interna determina el trabajo.

• W= ∫ P_externa dV porque el trabajo lo define la fuerza externa.

• Se promedia la presión interna y externa

• No se puede calcular ningún trabajo si el proceso no es cuasiestático.

• OPCION MARCADA COMO CORRECTA

Los enunciados de Clausius y Kelvin-Planck son:

• Independientes.

• Incompatibles.

• Consecuencias directas uno del otro

• Aplicables solo a gases ideales.

• OPCION MARCADA COMO CORRECTA

Un proceso espontáneo a temperatura y volumen constantes cumple que:

• ΔS_Total > 0

• ΔS_Sistema > 0

• ΔU < 0

• ΔG = 0

• OPCION MARCADA COMO COREECTA

Se comprime nitrógeno en un cilindro a temperatura ambiente, de modo que la presión final es cercana a la presión critica. Si se usa la ecuación de estado de Van der Waals en lugar de la de gas ideal, ¿Qué cambio principal se observa en el cálculo de ∆U?

• Ningún cambio, porque para gases reales ∆U depende solo de la temperatura.

• ∆U aumenta, debido a las interacciones atractivas consideradas en Van der Waals.

• ∆U disminuye, porque la compresibilidad reduce el trabajo.

• Es imposible determinarlo sin conocer el calor especifico a volumen constante

• OPCION MARCADA COMO CORRECTA

Un motor de Carnot opera entre una fuente de energía a 600 K y un sumidero a 283 K. Si el motor realiza 800 J de trabajo, ¿Cuál es la cantidad de calor absorbida desde la fuente caliente?

• 1502

• 1515

• 1703

• 1455

• OPCIÓN MARCADA COMO CORRECTA

Aire a 600 kPa y 500 K entra en una tobera adiabática que tiene una relación de área de entrada a salida de 2:1 con una velocidad de 120 m/s y sale con una velocidad de 380 m/s. Determine la presión de salida del aire. Información adicional Cp_aire=1.020 kJ/(kg*K).

• 280,7 kPa 

• 330,8 kPa

• 410,2 kPa

• 305,2 kPa

• OPCIÓN MARCADA COMO CORRECTA

Aire a 600 kPa y 500 K entra en una tobera adiabática que tiene una relación de área de entrada a salida de 2:1 con una velocidad de 120 m/s y sale con una velocidad de 380 m/s. Determine la temperatura de salida del aire. Información adicional Cp_aire=1.020 kJ/(kg*K).

• 436.27 K

• 510.32 K

• 489.65 K

• 390.78 K

• OPCIÓN MARCADA COMO CORRECTA