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TERMODINÁMICA

Description

Termodinámica y calor.
jonathan.estevez
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jonathan.estevez
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2082
31
0

Resource summary

Question 1

Question
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:
Answer
  • \[ W=-P_0 V_0 \]
  • \[ W=-(P_B-P_0) V_B \]
  • \[ W=-(P_B+P_0) V_B \]
  • \[ W=-P_0 (V_0 - V_B) \]
  • \[ W= - P_0 ln \left( \frac{V_0}{V_B} \right) \]

Question 2

Question
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:
Image:
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Answer
  • 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.

Question 3

Question
Señale la proposición verdadera:
Answer
  • 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.

Question 4

Question
Una máquina térmica cuyo rendimiento sea ligeramente superior al de un ciclo de Carnot:
Answer
  • 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.

Question 5

Question
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? (\(C_v = 540 cal/g\)).
Answer
  • \[235 km\]
  • \[270 km\]
  • \[230 km\]
  • \[720 km\]

Question 6

Question
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 \( V_2\).
Answer
  • \[W=K \ln \left( \frac{V_2}{V_1}\right)\]
  • \[W= K \left( V_2 - V_1\right)\]
  • \[ W = K (V_1 - V_2)\]
  • \[ W = \left( \frac{1}{K} \right) (V_2 - V_1)\]

Question 7

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

Question 8

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

Question 9

Question
Un sólido o líquido caliente emite:
Answer
  • Ondas de radio
  • Rayos gamma
  • Radiación térmica

Question 10

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

Question 11

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

Question 12

Question
Una sustancia cuyos átomos son radiactivos emite:
Answer
  • Radiación gamma.
  • Rayos X.

Question 13

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

Question 14

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

Question 15

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

Question 16

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

Question 17

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

Question 18

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

Question 19

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

Question 20

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

Question 21

Question
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.)
Answer
  • True
  • False

Question 22

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

Question 23

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

Question 24

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

Question 25

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

Question 26

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

Question 27

Question
\[dU = PdV - T dS\]
Answer
  • True
  • False

Question 28

Question
\[dH = PdV + T dS\]
Answer
  • True
  • False

Question 29

Question
\[dG = V dP - S dT\]
Answer
  • True
  • False

Question 30

Question
\[dF = S dT + P dV\]
Answer
  • True
  • False

Question 31

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

Question 32

Question
Una pared diatérmica deja pasar el calor por ella.
Answer
  • True
  • False

Question 33

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

Question 34

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

Question 35

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

Question 36

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

Question 37

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

Question 38

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

Question 39

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

Question 40

Question
En los choques de las moléculas de un gas con las paredes del recipiente que lo contiene, se verifica que:
Answer
  • 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.

Question 41

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

Question 42

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

Question 43

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

Question 44

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

Question 45

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

Question 46

Question
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.
Answer
  • True
  • False

Question 47

Question
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.
Answer
  • True
  • False

Question 48

Question
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:
Answer
  • Monoatómico
  • Diatómico
  • Poliatómico
  • Cualquiera de ellos

Question 49

Question
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: \[ \frac{v_1}{v_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}\]
Answer
  • True
  • False

Question 50

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

Question 51

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

Question 52

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

Question 53

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

Question 54

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

Question 55

Question
La velocidad media de las moléculas de un gas ideal es nula.
Answer
  • True
  • False

Question 56

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

Question 57

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