Diagnóstico inicial - Diseño de Sistemas Térmicos

Un sistema cerrado intercambia calor con su entorno, pero no masa. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

• La masa y la energía se conservan dentro del sistema.

• Solo la masa se conserva dentro del sistema.

• La energía interna permanece constante.

• Se permite la entrada y salida de materia.

En un ciclo de Carnot ideal, la eficiencia térmica depende exclusivamente de:

• La relación de presiones en el ciclo.

• La calidad del fluido de trabajo.

• Las temperaturas de los focos caliente y frío.

• El tipo de proceso de compresión.

¿Cuál de los siguientes procesos representa un ciclo termodinámico?

• Un gas que se expande isotérmicamente.

• Un sistema que regresa a su estado inicial después de una serie de procesos.

• Una expansión adiabática de un gas ideal.

• Un aumento en la temperatura de un fluido en un intercambiador de calor.

En un proceso adiabático de un gas ideal, la entropía del sistema:

• Siempre aumenta.

• Permanece constante si el proceso es reversible.

• Disminuye debido a la reducción de temperatura.

• Aumenta o disminuye dependiendo de la presión.

Un ciclo de refrigeración opera entre dos temperaturas fijas. Su coeficiente de desempeño (COP) se define como:

• Energía extraída de la fuente fría dividida por el trabajo neto de entrada.

• El inverso de la eficiencia térmica.

• Trabajo neto dividido por la energía extraída de la fuente fría.

• El calor rechazado por el sistema.

En una turbina de gas ideal operando en un ciclo Brayton, el aumento de la relación de presiones:

• Siempre disminuye la eficiencia del ciclo.

• Puede aumentar la eficiencia, pero hay un límite óptimo.

• No afecta la eficiencia del ciclo.

• Reduce el trabajo neto del ciclo.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la entropía es correcta?

• En un proceso reversible, el cambio de entropía del universo es cero.

• La entropía solo cambia cuando hay transferencia de calor.

• Los procesos irreversibles reducen la entropía del sistema.

• La entropía de un sistema aislado puede disminuir.

Un motor térmico opera entre un foco caliente a 1000 K y un foco frío a 300 K. ¿Cuál es su eficiencia máxima teórica?

• 0.30

• 0.70

• 0.50

• 0.90

En un ciclo Rankine ideal, el proceso de expansión en la turbina es:

• Isentrópico.

• Isocórico.

• Isotérmico.

• Isobárico.

Si el volumen específico de un gas ideal se duplica a temperatura constante, ¿qué ocurre con la presión?

• Se mantiene constante.

• Se triplica.

• Se reduce a la mitad.

• Se duplica.