Examen de Termodinámica: Temperatura y Calor
Preguntas del examen
¿Cuál es la unidad básica de temperatura termodinámica en el Sistema Internacional?
¿A cuántos kelvin equivalen aproximadamente 27 °C?
Una masa de 2 kg de una sustancia tiene calor específico de 1000 J/(kg·°C). ¿Cuánto calor necesita para elevar su temperatura 5 °C, sin pérdidas ni cambios de fase?
¿Qué caracteriza al calor latente durante un cambio de fase ideal a presión fija?
¿Cuánto calor necesita 0,5 kg de hielo a 0 °C para fundirse completamente a la misma temperatura? Usa calor latente de fusión = 334 000 J/kg.
¿Qué es la conducción térmica?
¿Qué caracteriza a la convección térmica?
¿Qué mecanismo permite que el Sol transfiera energía térmica hacia la Tierra a través del vacío?
¿Qué establece la ley cero de la termodinámica?
Una barra de 2 m tiene coeficiente de dilatación lineal 1 × 10⁻⁵ °C⁻¹. Si su temperatura aumenta 50 °C, ¿cuánto se alarga aproximadamente?
Solucionario con explicaciones
(ver respuestas)
- ¿Cuál es la unidad básica de temperatura termodinámica en el Sistema Internacional?
Respuesta: e) Kelvin.
El kelvin (K) es la unidad de temperatura termodinámica del Sistema Internacional.
- ¿A cuántos kelvin equivalen aproximadamente 27 °C?
Respuesta: c) 300 K.
T(K) = T(°C) + 273,15. Entonces 27 °C = 300,15 K, aproximadamente 300 K.
- Una masa de 2 kg de una sustancia tiene calor específico de 1000 J/(kg·°C). ¿Cuánto calor necesita para elevar su temperatura 5 °C, sin pérdidas ni cambios de fase?
Respuesta: a) 10 000 J.
Q = mcΔT = 2 × 1000 × 5 = 10 000 J.
- ¿Qué caracteriza al calor latente durante un cambio de fase ideal a presión fija?
Respuesta: d) Permite cambiar de fase mediante transferencia de energía sin variación de temperatura durante la transición ideal.
Durante un cambio de fase ideal, la energía intercambiada se asocia con la transición de estado y no con aumentar la temperatura.
- ¿Cuánto calor necesita 0,5 kg de hielo a 0 °C para fundirse completamente a la misma temperatura? Usa calor latente de fusión = 334 000 J/kg.
Respuesta: b) 167 000 J.
Q = mL = 0,5 × 334 000 = 167 000 J.
- ¿Qué es la conducción térmica?
Respuesta: e) Transferencia de energía térmica por interacciones microscópicas dentro de un medio, sin requerir transporte macroscópico de materia.
La conducción transfiere energía a través de un material por interacciones entre sus partículas y otros portadores de energía.
- ¿Qué caracteriza a la convección térmica?
Respuesta: c) La transferencia de energía asociada con el movimiento macroscópico de un fluido.
La convección implica intercambio de calor junto con movimiento de líquidos o gases.
- ¿Qué mecanismo permite que el Sol transfiera energía térmica hacia la Tierra a través del vacío?
Respuesta: a) Radiación electromagnética.
La radiación puede transferir energía a través del vacío mediante ondas electromagnéticas.
- ¿Qué establece la ley cero de la termodinámica?
Respuesta: d) Que si dos sistemas están por separado en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico entre sí.
La ley cero fundamenta el concepto de equilibrio térmico y permite definir la temperatura.
- Una barra de 2 m tiene coeficiente de dilatación lineal 1 × 10⁻⁵ °C⁻¹. Si su temperatura aumenta 50 °C, ¿cuánto se alarga aproximadamente?
Respuesta: b) 1 mm.
ΔL = αLΔT = (1 × 10⁻⁵) × 2 × 50 = 0,001 m = 1 mm.
Sobre este examen
- Preguntas: 10 de opción múltiple con una sola respuesta correcta
- Tiempo recomendado: unos 15 minutos (1,5 min por pregunta)
- Corrección: automática, con explicación de cada respuesta
- Alternativas: a) a e), con una respuesta correcta
Qué evalúa: Practica diez ejercicios sobre temperatura, calor específico, cambios de estado, conducción, convección, radiación y dilatación térmica.
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