WorksheetsPhysics and Thermodynamics Quiz
Total questions: 100
Worksheet time: 3600secs
Una máquina tiene una potencia de 20 kW. Calcula la energía consumida por la máquina (en kWh) si funciona durante 10 horas.
2 kWh
200 kWh
20 kWh
0.5 kWh
¿Cuál es la presión de un gas a 25 °C, en un tanque cilíndrico cerrado si se ejerce una fuerza de 20 N sobre una tapa de 1000 mm², situada perpendicular al eje del cilindro?
200 kPa
20,000 kPa
0.02 kPa
20 kPa
Si un vapor sobrecalentado se comprime isotérmicamente, ¿puede condensarse?
Verdadero
Falso
El punto triple de una sustancia pura se puede modificar si se cambia la temperatura o la presión.
Verdadero
Falso
En un vapor húmedo con título x, la fracción de volumen de vapor (y) se puede calcular como y=x*Vg/v.
Verdadero
Falso
¿Qué sucede durante un proceso isobárico?
La presión permanece constante
La entalpía permanece constante
La temperatura permanece constante
El volumen permanece constante
La energía en kWh asociada con llenar una piscina de 25 x 10 x 2 m ubicada en el techo de un edificio de 20 m de altura es.
100,000 kWh
36 kWh
36,000 kWh
27.8 kWh
¿Qué es una propiedad intensiva?
Una propiedad que no depende del tamaño o la masa del sistema
Una propiedad que siempre es cero
Una propiedad que depende de la masa del sistema
Una propiedad que varía según la historia del sistema
Una planta de energía hidroeléctrica tiene una potencia máxima de 3000 kW. Si opera al 50% de su capacidad, ¿cuánta energía produce cada día?
3000 kJ
1500 kJ
1500 kWh
3000 kW
¿Qué describe la ecuación de estado térmico de un gas ideal?
La relación entre densidad y volumen
La relación entre presión, volumen y temperatura
La relación entre presión y temperatura
¿Cuál es la ecuación del estado de energía de un gas ideal?
U=U(T)
P=F/A
PV=NRT
H=U+PV
En un cambio de fase isocórico, la temperatura permanece constante.
Verdadero
Falso
Para un fluido de dos fases, el calor específico cp se utiliza para cálculos de energía.
Cierto
Falso
El modelo de gas ideal es válido para vapores sobrecalentados cerca del punto crítico.
Verdadero
Falso
¿Qué variable es exclusivamente una función de la temperatura en un gas ideal?
Entropía
Volumen
Presión
Energia interna
¿Qué propiedad no varía en el modelo de sustancia incomprensible?
Volumen
Energia interna
Presión
Entalpía
En una sustancia incomprensible, cp = cv.
Cierto
Falso
En la cima de una montaña, el agua hierve a una temperatura inferior a 100 °C.
Verdadero
Falso
Un cambio de fase (dentro de la campana de saturación) isobaro también es isotérmico.
Verdadero
Falso
Una planta de energía hidroeléctrica tiene una potencia máxima de 3000 kW. Si opera al 50% de su capacidad, ¿cuánta energía produce cada día?
1500 kWh
1500 kJ
3000 kJ
3000 kW
En el diagrama T-v, la pendiente de las isobaras en la región de gas es siempre positiva.
Verdadero
Falso
Si un líquido está a una presión mayor que la presión crítica y se calienta a presión constante, ¿puede cambiar a la fase de vapor sin burbujear?
Verdadero
Falso
Un gas está contenido en un recipiente a una presión de 2 MPa. Calcule la fuerza sobre una pared de 10 x 10 cm.
20 kN
2 MPa
2 MN
200 GN
Calcule la fuerza sobre una pared de 10 x 10 cm a 2 MPa.
20 kN
2MPa
2MN
200 GN
En el contexto termodinámico, ¿qué significa la convención de signos?
El trabajo es positivo si el sistema realiza trabajo sobre el medio ambiente.
El calor es positivo si se transfiere al sistema.
El trabajo es negativo si se realiza sobre el sistema.
Todo lo anterior
¿Qué establece el Primer Principio sobre el trabajo en procesos adiabáticos?
Verdadero
Falso
¿Cuál es la presión de un gas a 25 °C en un tanque cilíndrico cerrado si se aplica una fuerza de 20 N a una superficie de 1000 mm2 perpendicular al eje del cilindro?
0.02 kPa
20000 kPa
20 kPa
200 kPa
¿Qué define un sistema cerrado en termodinámica?
Un sistema que no intercambia masa ni energía con el entorno.
Un sistema que intercambia energía pero no masa con el entorno.
Un sistema que intercambia tanto masa como energía con el entorno.
Un sistema que intercambia masa pero no energía con el entorno.
En el modelo de sustancia incomprensible, ¿qué se asume que es constante?
Temperatura
Presión
Entalpía
Volumen
¿Qué es el trabajo termodinámico?
Energia almacenada en un sistema.
Energia transferida debido a un gradiente de temperatura.
Energia transferida a través de los límites de un sistema debido a un cambio en el volumen.
Energia convertida en masa.
La presión y la temperatura son siempre dos propiedades independientes.
Falso
Verdadero
En un proceso isotérmico de un gas ideal, ¿cómo se calcula el trabajo realizado?
W=0
W=PΔV
W=mRT(Vf/Vi)
W=m CvΔT
En un cambio de fase isocórico, la temperatura permanece constante.
Verdadero
Falso
El trabajo es una propiedad cuyo valor depende solo del estado inicial y final del proceso.
Falso
Verdadero
¿Cuál es la energía interna de un sistema?
Energía total que incluye tanto la cinética como la potencial a nivel molecular
Energía cinética del sistema
Energía que se puede medir directamente
Energía potencial del sistema
La temperatura del cuerpo humano (37 ºC), expresada en ºF, se calcula de la siguiente manera:
37*(5/9)-32
37*(9/5)+32
37*(5/9)+32
37*(9/5)-32
¿Qué caracteriza a un proceso adiabático?
Intercambio de calor con el medio ambiente
No hay intercambio de calor con el medio ambiente
Proceso a presión constante
Cambio de fase de la sustancia
¿Cuál es el punto crítico de una sustancia?
El punto de máxima densidad de un sólido
El punto donde la diferencia entre el volumen líquido y vapor es máxima
El punto donde la transición de líquido a vapor ocurre sin burbujas
El punto donde el líquido se convierte en sólido
En el contexto de la primera ley, ¿qué representa un proceso adiabático reversible?
ΔU=Q
ΔU=0
ΔU=Q-W
ΔU=-W
Si un sólido está a una presión inferior al punto triple y se calienta a presión constante, pasa directamente a la fase de vapor sin formar líquido
Verdadero
Falso
Un sistema contiene 1 m3 de agua líquida y 1 m3 de vapor de agua; el título es 0.5
¿Qué mide la entalpía de un sistema?
Solo energía externa.
Energía interna más el producto de presión y volumen.
Solo energía interna.
Energía térmica transferida.
Un gas a P1, T1, V1 está contenido en un sistema de cilindro-pistón; el pistón está sostenido por un dispositivo. El dispositivo se libera, causando que la presión del gas P2 se iguale con el
Un gas a P1, T1, V1, está contenido en un sistema de cilindro-pistón; el pistón está sostenido por una fijación. La fijación se libera, causando que la presión del gas P2 sea igual a la presión externa, y el volumen final es V2. El trabajo realizado por el gas es W=P2(V2-V1).
Cierto
Falso
Un gas a P1, T1, V1, está contenido en un sistema de cilindro-pistón; el pistón está sostenido por una fijación. La fijación se libera, causando que la presión del gas P2 sea igual a la presión externa, y el volumen final es V2. El trabajo realizado por el gas es W=P2V2-P1V1.
Cierto
Falso
La presión y la temperatura son siempre dos propiedades independientes.
Verdadero
Falso
¿Qué sucede durante un proceso isobárico?
La presión permanece constante
La temperatura permanece constante
La entalpía permanece constante
El volumen permanece constante
¿Qué efecto tiene un enfriamiento intermedio en un compresor de dos etapas?
Aumenta la eficiencia del compresor
No tiene efecto en la potencia
Aumenta el trabajo realizado
Disminuye la potencia necesaria
¿Qué ocurre en un proceso de derrame adiabático en toberas y difusores?
La temperatura aumenta
La entalpía disminuye
El trabajo es nulo
La presión permanece constante
Un liquido se estrangula adiabáticamente en una válvula. El proceso es isoentrópico.
True
False
En una bomba de calor, el foco caliente enfría el fluido refrigerante.
True
False
El calor es una propiedad o función de estado
True
False
En un proceso isotermo de gas ideal, ¿cómo se calcula el trabajo realizado?
W=P ΔV
W= 0
W=m*c_v *ΔT
W=m*R*T*ln(V_f/V_i)
La aproximación de líquido subenfriado implica suponer que en los líquidos se cumple (dv/dP) ≃ 0.
True
False
La expresión h=u+Pv solo es válida para gases ideales
True
False
¿Qué condición se cumple en un estado estacionario en un volumen de control?
¿Qué fenómeno ocurre durante el llenado de un depósito vacío con un gas perfecto?
El llenado es isotermo
b) La presión disminuye
c) La temperatura del gas aumenta
d) El volumen del gas disminuye
El balance de energía en una tobera adiabática se puede expresar como h1-h2=c2^2-c1^2/2>0
True
False
En un ciclo de Carnot, el rendimiento depende exclusivamente de la temperatura absoluta de los focos.
True
False
En el modelo de sustancia incompresible, un proceso isoentalpico es también un proceso isotermo.
True
False
Un líquido saturado se estrangula adiabáticamente en una válvula. La temperatura puede aumentar.
True
False
En un ciclo frigorífico, el fluido refrigerante retira energía en forma de calor desde el foco frío.
True
False
¿Qué define un sistema cerrado en termodinámica?
Un sistema que intercambia tanto masa como energía con el entorno.
Un sistema que no intercambia masa ni energía con el entorno.
Un sistema que intercambia masa pero no energía con el entorno.
Un sistema que intercambia energía pero no masa con el entorno.
¿Cuál es la ecuación de estado energética de un gas ideal?
P=F/A
PV=NRT
H=U+PV
U=U(T)
Todo proceso adiabático y reversible es isoentrópico.
True
False
En un sistema aislado, la variación de entropía en un proceso puede ser negativa.
True
False
Un proceso en el que hay aporte de calor al sistema, nunca podrá considerarse isoentrópico.
True
False
¿Cómo se calcula el calor en un proceso isocoro?
(a)
¿Qué es un proceso politrópico?
En un intercambiador de calor, ¿qué relación se cumple entre los fluidos caliente y frío?
¿Qué efecto tiene una refrigeración intermedia en un compresor de dos etapas?
Disminuye la potencia necesaria
b) Aumenta el trabajo realizado
No tiene efecto en la potencia
Aumenta la eficiencia del compresor
¿Cuál es el enunciado de Clausius de la Segunda Ley?
Es imposible transferir calor de un cuerpo frío a uno caliente sin realizar trabajo
Es imposible convertir completamente calor en trabajo
El trabajo neto de un ciclo siempre es positivo
La energía en un sistema cerrado permanece constante
La entropía es una función del proceso, ya que es una medida de las irreversibilidades que tienen lugar en un proceso.
False
True
El rendimiento isoentrópico de un proceso compara un proceso isotermo reversible y un proceso isotermo e irreversible.
False
True
¿Cómo se calcula el calor en un proceso isocoro?
Q=m*c*ΔT
Q=P*ΔV
Q=ΔH
Q=ΔU
En el contexto de la primera ley, ¿qué representa un proceso adiabático reversible?
U=ΔQ
U=-ΔW
U=ΔQ-ΔW
U=0
Aire húmedo con humedad relativa del 60%. La temperatura de bulbo húmedo es menor que la temperatura de bulbo seco:
True
False
La temperatura de bulbo húmedo de un aire no saturado es siempre menor que la temperatura de rocío.
True
False
Se puede decir que dos estados diferentes de aire húmedo definidos por la misma temperatura de bulbo húmedo, también tienen la misma entalpía
False
En una bomba de calor, la temperatura del refrigerante en el condensador es mayor que la temperatura del foco caliente.
Falso
En una turbina de vapor, el título del vapor no debe ser mayor de 0,90
True
En un frigorífico la temperatura de los yogures es de 6 °C. La diferencia de temperaturas entre los yogures y el refrigerante del evaporador es de 4 °C. Por tanto, la temperatura del refrigerante en el evaporador es de 2 °C.
TRUE
FALSE
El recalentamiento del vapor en un ciclo de Rankine sirve para aprovechar mejor el calor de la caldera
(a)
En un proceso donde se retira calor de un fluido, la entropía generada puede ser negativa.
Verdadero
El motivo por el que las nubes son planas por la base es:
La nube se forma a la altura en la que la temperatura del aire ha descendido hasta la temperatura de rocío.
La nube se forma a la altura en la que la presión de vapor del aire ha descendido hasta la presión de saturación.
La nube se forma a la altura en la que la temperatura del aire ha aumentado hasta la temperatura de rocío.
La nube se forma a la altura en la que la presión de vapor del aire ha aumentado hasta la presión de saturación.
Los ciclos de Rankine regenerativos
Mejoran el rendimiento porque se precalienta el agua de entrada a la caldera, con intercambiadores de calor que emplean vapor extraído de la turbina.
IMejoran el rendimiento porque se precalienta el agua de entrada a la caldera para así reducir el calor retirado en el condensador.
No siempre mejoran el rendimiento, pues al retirar vapor de la turbina se produce menos trabajo.
Se puede decir que dos estados diferentes de aire húmedo definidos por la misma temperatura de bulbo húmedo, también tienen la misma entalpía.
True
False
La presión de saturación de vapor en aire húmedo aumenta al hacerlo la presión total.
True
False
En una bomba de calor, la temperatura del refrigerante en el condensador es mayor que la temperatura del foco caliente.
True
False
En un proceso donde se retira calor de un fluido, la entropía generada puede ser negativa.
True
False
La variación de entropía de un sistema en un proceso puede ser negativa.
True
False
La variación de entropía de un fluido que se comprime reversiblemente en un compresor refrigerado puede ser positiva.
True
False
El COP de una bomba de calor puede ser menor que 1
True
False
En una turbina de vapor, el título del vapor no debe ser mayor de 0,90.
True
False
En un ciclo de Rankine regenerativo suele haber un calentador cerrado y varios abiertos.
True
False
El rendimiento de un ciclo de Rankine aumenta si disminuye la presión en el condensador.
True
False
Se puede decir que dos estados diferentes de aire húmedo definidos por la misma temperatura de bulbo húmedo, también tienen la misma entalpía.
True
False
Aire húmedo con una humedad relativa de 60%. La temperatura de bulbo húmedo es más baja que la temperatura de bulbo seco.
True
False
La eficiencia de un ciclo frigorífico se puede expresar como EER=Qf/Qc
Falso
Verdadero
La potencia producida por una turbina adiabática se puede expresar como Wa_dot=h1-h2
Verdadero
Falso
