TERMODINÁMICA

Descripción

Termodinámica y calor.
jonathan.estevez
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jonathan.estevez
Creado por jonathan.estevez hace casi 10 años
2083
31

Resumen del Recurso

Pregunta 1

Pregunta
Un recipiente metálico de paredes delgadas y volumen \( V_B\) contiene un gas a alta presión. Unido al recipiente hay un tubo capilar con una válvula. Al abrir ligeramente la válvula, el gas escapa lentamente hacia un cilindro, provisto de un pistón sin rozamiento y hermético, en el que la presión permanece constante e igual a la presión atmosférica \( P_0 \). Después de haberse escapado todo el gas posible, el trabajo realizado es:
Respuesta
  • \[ W=-P_0 V_0 \]
  • \[ W=-(P_B-P_0) V_B \]
  • \[ W=-(P_B+P_0) V_B \]
  • \[ W=-P_0 (V_0 - V_B) \]
  • \[ W= - P_0 ln \left( \frac{V_0}{V_B} \right) \]

Pregunta 2

Pregunta
Sean dos procesos de expansión de un mismo gas, uno isotermo y el otro adiabático, ambos comenzando en el mismo punto \( P_1 V_1 \) y finalizando en la misma presión \( P_2 < P_1 \). En el proceso adiabático, el gas, respecto del proceso isotermo:
Respuesta
  • Estará más caliente pero ocupará menos volumen.
  • Estará más caliente y ocupará más volumen.
  • Estará más frío y ocupará menos volumen.
  • Estará más frío ocupando más volumen.

Pregunta 3

Pregunta
Señale la proposición verdadera:
Respuesta
  • El primer principio de la termodinámica se opone a que una máquina trabaje ciclícamente extrayendo calor de un solo foco y produciendo una cantidad equivalente de trabajo.
  • El rendimiento de una máquina reversible es igual o mayor que el de cualquier otra máquina que trabaja entre las mismas temperaturas.
  • La entropía de cualquier sistema aislado, disminuye cuando éste experimenta un cambio irreversible.
  • Es un gas ideal, la capacidad calorífica a volumen constante es mayor que la capacidad calorífica a presión constante.

Pregunta 4

Pregunta
Una máquina térmica cuyo rendimiento sea ligeramente superior al de un ciclo de Carnot:
Respuesta
  • Ha de ser un reactor nuclear.
  • Es reversible, luego puede actuar tanto como máquina eléctrica o frigorífica.
  • Es imposible, por oponerse al primer principio de la Termodinámica.
  • Es imposible, por oponerse al segundo principio de la Termodinámica.

Pregunta 5

Pregunta
Se condensan \( 10 \) Kg de vapor de agua a \( 100ºC\) y la energía resultante se transforma en cinética, empleándose en lanzar verticalmente el agua resultante. ¿Qué altura teórica alcanzaría? (\(C_v = 540 cal/g\)).
Respuesta
  • \[235 km\]
  • \[270 km\]
  • \[230 km\]
  • \[720 km\]

Pregunta 6

Pregunta
Un gas ideal se expande de forma que \( pV = K\), donde \( K \) es una constante, indique el trabajo efectuado cuando el volumen se expande de \( V_1\) a \( V_2\).
Respuesta
  • \[W=K \ln \left( \frac{V_2}{V_1}\right)\]
  • \[W= K \left( V_2 - V_1\right)\]
  • \[ W = K (V_1 - V_2)\]
  • \[ W = \left( \frac{1}{K} \right) (V_2 - V_1)\]

Pregunta 7

Pregunta
La variación de entropía es nula en las segunda y cuarta transformaciones de un proceso cíclico de Carnot, ya que ambas son adiabáticas.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 8

Pregunta
Un conductor eléctrico que transporta corriente alterna de alta frecuencia emite:
Respuesta
  • Rayos gamma
  • Rayos X
  • Rayos ultravioleta
  • Luz visible
  • Luz infrarroja
  • Microondas
  • Ondas de radio

Pregunta 9

Pregunta
Un sólido o líquido caliente emite:
Respuesta
  • Ondas de radio
  • Rayos gamma
  • Radiación térmica

Pregunta 10

Pregunta
Un gas en el que se produce una descarga eléctrica puede emitir radiación...
Respuesta
  • Visible o ultravioleta
  • Infrarroja u ondas de radio
  • Visible o infrarrojas
  • Ultravioleta o infrarrojas

Pregunta 11

Pregunta
Una lámina metálica bombardeada con electrones rápidos emite...
Respuesta
  • Rayos X
  • Rayos gamma
  • Radiación ultravioleta
  • Ondas de radio

Pregunta 12

Pregunta
Una sustancia cuyos átomos son radiactivos emite:
Respuesta
  • Radiación gamma.
  • Rayos X.

Pregunta 13

Pregunta
Una sustancia expuesta a la radiación de una fuente externa puede emitir...
Respuesta
  • Radiación fluorescente.
  • Radiación fosforescente.
  • Radiación infrarroja.
  • Radiación visible.

Pregunta 14

Pregunta
Cuando la radiación térmica incide sobre un cuerpo igualmente en todas las direcciones se dice que es...
Respuesta
  • Isótropa.
  • Isomorfa.
  • Adireccional.
  • Isotérmica.
  • Isócora.

Pregunta 15

Pregunta
Para un gas ideal, la ecuación de estado toma la forma:
Respuesta
  • \[ PV=nRT \]
  • \[ PV=mRT \]
  • \[ PV=N_A k_B T \]
  • \[ PT = NRV \]
  • \[ PQ = nRV \]

Pregunta 16

Pregunta
Para un gas ideal se cumple: \[\left( \frac{\partial U}{\partial P} \right)_{\theta} = 0\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 17

Pregunta
La pendiente en un punto de un proceso isotermo de un gas ideal en un gráfico P frente a V vale:
Respuesta
  • \[-\frac{V}{P}\]
  • \[ \frac{V}{P}\]
  • \[-\frac{P}{V}\]
  • \[\frac{P}{V}\]

Pregunta 18

Pregunta
La pendiente en un punto de un proceso adiabático de un gas ideal en un gráfico P frente a V vale:
Respuesta
  • \[- \frac{P}{V}\]
  • \[ - \gamma \frac{P}{V} = -\frac{C_P}{C_V} \frac{P}{V}\]
  • \[\gamma \frac{P}{V}\]
  • \[\frac{V}{P}\]

Pregunta 19

Pregunta
La relación de Mayer entre las capacidades caloríficas molares de los gases ideales es:
Respuesta
  • \[C_P - C_V = R\]
  • \[C_P-C_V = n R\]
  • \[C_P + C_V = R\]
  • \[\frac{C_P}{C_V}=R\]

Pregunta 20

Pregunta
El área debajo de la curva en una gráfica T frente a S representa el Q.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 21

Pregunta
El área debajo de la curva en una gráfica P frente a V representa el trabajo. (con signo negativo si utilizamos el conocido criterio egoísta.)
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 22

Pregunta
En una gráfica T frente a S una adiabática es: (Pista: pensar en el área de la curva)
Respuesta
  • Línea horizontal.
  • Línea vertical.
  • Hipérbola equilátera.
  • Hipérbola no equilátera.

Pregunta 23

Pregunta
En cualquier ciclo una variable de proceso \( Q, W, S, m\) tiene un incremento nulo.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 24

Pregunta
Una variable de proceso puede tener valor cero en un ciclo. \( Q, W, S, m\)
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 25

Pregunta
El incremento de una variable de estado entre dos situaciones depende del camino seguido para ir de una a otra.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 26

Pregunta
El valor de una variable de estado depende de las condiciones en las que se encuentre el sistema en ese momento.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 27

Pregunta
\[dU = PdV - T dS\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 28

Pregunta
\[dH = PdV + T dS\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 29

Pregunta
\[dG = V dP - S dT\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 30

Pregunta
\[dF = S dT + P dV\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 31

Pregunta
La derivada de la entalpía a presión constante con respecto a la entropía es: \[\left( \frac{\partial H}{\partial S}\right)_P \quad ; \quad dH = TdS + PdV\]
Respuesta
  • \[T\]
  • \[S\]
  • \[P\]
  • \[V\]
  • \[ \Theta \]

Pregunta 32

Pregunta
Una pared diatérmica deja pasar el calor por ella.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 33

Pregunta
Una pared diabática permite el intercambio de energía calorífica entre los sistemas que separa.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 34

Pregunta
La dilatación lineal de un cuerpo sigue la fórmula: \[\Delta l = l_0 \alpha \Delta T\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 35

Pregunta
Todos los gases ideales ocupan \( 22,4\) litros en condiciones normales.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 36

Pregunta
En una mezcla de gases, el volumen total es igual a la suma de los volúmenes de cada gas.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 37

Pregunta
En una mezcla de gases, la presión se reparte de forma proporcional a su % en volumen.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 38

Pregunta
La desviación de los gases reales respecto del comportamiento ideal es menor a bajas presiones y temperaturas.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 39

Pregunta
Con respecto a las velocidades con que se mueven las moléculas en la teoría cinético-molecular, se verifica que:
Respuesta
  • \[v_{med} \propto T\]
  • \[V_{cuadratica-media} = \sqrt{media(\sum_i v_{CM, i}^2)} = \sqrt{\langle v^2 \rangle}\]
  • \[ V_{med} = media-ponderada(\sum v)\]

Pregunta 40

Pregunta
En los choques de las moléculas de un gas con las paredes del recipiente que lo contiene, se verifica que:
Respuesta
  • Las velocidades tangenciales a la pared se conservan.
  • Las velocidades perpendiculares a la pared se conservan.
  • Los choques con la pared son casi elásticos.
  • La presión solo depende de la velocidad con que choquen las moléculas contra la pared.

Pregunta 41

Pregunta
La energía cinética de traslación de una molécula de un gas perfecto vale:
Respuesta
  • \[ \frac{3}{2} R T\]
  • \[ \frac{3}{2} K_B T\]
  • \[ \frac{2}{3} K_B T\]
  • \[ \frac{2}{3} N_A K T\]

Pregunta 42

Pregunta
La energía cinética de traslación de un mol de un gas ideal vale:
Respuesta
  • \[\frac{3}{2} RT\]
  • \[\frac{3}{2} KT\]
  • \[\frac{3}{2} R N_A T\]
  • \[ \frac{2}{3} RT\]
  • \[\frac{2}{5} RT\]

Pregunta 43

Pregunta
La constante de Boltzmann es:
Respuesta
  • \[1,38 \times 10^{-23} \frac{J}{mol K}\]
  • \[1,38 \times 10^{-23} \frac{J mol}{K}\]
  • \[1,38 \times 10^{-23} \frac{J}{molecula K}\]
  • \[1,38 \times 10^{-23} \frac{J}{molecula}\]

Pregunta 44

Pregunta
La velocidad cuadrática media de un gas ideal es:
Respuesta
  • \[\sqrt{\frac{3 KT}{m}}\]
  • \[\sqrt{3 RT}{m}\]
  • \[\sqrt{\frac{3KT}{M_{mol}}}\]
  • \[\sqrt{\frac{2 KT}{3m}}\]

Pregunta 45

Pregunta
La compresibilidad y la elevada dilatación que sufren los gases avalan la teoría cinética.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 46

Pregunta
La teoría cinética es más difícil de aplicar a líquidos debido a las fuerzas de Van der Waals o de puentes de hidrógeno que actúan entre sus moléculas.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 47

Pregunta
El movimiento browniano (estocástico, aleatorio) de las micelas de un coloide, el de las motas de polvo o el de los mosquitos en un enjambre son similares al de las moléculas de un gas.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 48

Pregunta
Para que el trabajo diabático realizado para comprimir un gas se invierta exclusivamente en aumentar la energía de traslación de sus moléculas, el gas ideal debe ser:
Respuesta
  • Monoatómico
  • Diatómico
  • Poliatómico
  • Cualquiera de ellos

Pregunta 49

Pregunta
La ley de Graham o de difusión de los gases determina que la velocidad con la que un gas se mezcla con otro a través de un tabique poroso que los separa y si están ambos a la misma presión y temperatura es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la masa molecular del gas: \[ \frac{v_1}{v_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 50

Pregunta
La energía cinética de una molécula de un gas ideal diatómico es \[\frac{5}{2} k_B T\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 51

Pregunta
La energía cinética media de traslación de una sola molécula será \[\frac{3 RT}{2 N_A}\]
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 52

Pregunta
Cuando una molécula de un gas choca contra una pared adiabática del recipiente indeformable que lo contiene realiza trabajo.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 53

Pregunta
La temperatura de un gas ideal depende solo de la energía cinética media de sus moléculas.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 54

Pregunta
¿Cuánto tiempo ha de pasar para que una molécula de un gas ideal pase por el mismo sitio?
Respuesta
  • Infinito
  • Depende de las dimensiones del recipiente.
  • Depende de la temperatura.
  • Depende de las dimensiones y de la temperatura.

Pregunta 55

Pregunta
La velocidad media de las moléculas de un gas ideal es nula.
Respuesta
  • True
  • False

Pregunta 56

Pregunta
Un sistema que absorbe calor de una fuente fría y lo transfiere a otra más caliente, contradice:
Respuesta
  • 1ª Ley de la Termodinámica.
  • 2ª Ley de la Termodinámica.
  • 3ª Ley de la Termodinámica.
  • Ley cero de la Termodinámica.

Pregunta 57

Pregunta
Una máquina térmica que extrayendo calor de un único foco caliente consiguiese trabajo de forma cíclica, contradice:
Respuesta
  • 1ª Ley de la Termodinámica.
  • 2ª Ley de la Termodinámica.
  • 3ª Ley de la Termodinámica.
  • Ley cero de la Termodinámica.
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