EJERCICIOS DE OPCIÓN MÚLTIPLE DE TERMODINÁMICA E.T.

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1 EJERCICIOS DE OPCIÓN MÚLTIPLE DE TERMODINÁMICA E.T. 1. En un sistema abiet A) n hay tansfeencia de masa ni de enegía cn ls alededes B) hay tansfeencia de masa pe n de enegía cn ls alededes C) hay tansfeencia de masa y de enegía cn ls alededes D) n hay tansfeencia de masa pe sí de enegía cn ls alededes 2. Las paedes diatémicas A) pemiten la tansfeencia de enegía en fma de cal ente el sistema y ls alededes B) pemiten tansfeencia de masa ente el sistema y sus alededes C) n pemiten la tansfeencia de enegía en fma de cal ente el sistema y ls alededes D) n pemiten que el sistema alcance el equilibi témic cn ls alededes 3. Cuál de ls siguientes gups de ppiedades sn intensivas? A) pesión, tempeatua, vlumen, vlumen mla B) vlumen, tempeatua, densidad, pesión C) cantidad de sustancia, pesión, tempeatua, densidad D) masa mla, tempeatua, densidad, pesión 4. Baj qué cndicines el mdel del gas ideal descibe cectamente el cmptamient de un gas? A) a altas pesines B) a altas pesines y bajas tempeatuas C) a bajas pesines, altas tempeatuas y cuand la densidad tiende a ce D) en el punt cític 5. A medida que disminuye la pesión absluta de una muesta de masa cnstante de aie, que cumple cn el mdel ideal a tempeatua cnstante, qué le sucede al vlumen? A) disminuye en la misma ppción B) aumenta en la misma ppción C) pemanece cnstante D) aumenta y después disminuye 6. Una muesta de masa cnstante de un gas ideal a una pesión absluta inicial P 1 se expande duplicand su vlumen y su tempeatua absluta se eleva al tiple de la iginal. La pesión final es A) 0.5 P 1 B) 1.5 P 1 C) 2 P 1 D) 3 P 1

2 7. Una btella de V = 5 L cntiene 80 g de O 2 (M = 32 g/ml). La btella está en equilibi témic cn el aie extei, que se encuenta a T =17 C. Cuál es la pesión absluta en el intei de la btella? (1 atm = ba = Pa) A) 11.0 ba B) 11.0 atm C) Pa D) ba 8. Se tiene una mezcla fmada p masas iguales de ls gases ideales A y B. Si el val de la masa mla de A es el dble de la masa mla de B, entnces A) p A = 0.5 p B B) p A = p B C) p A = 1.5 p B D) p A = 2 p B 9. Cuánt vale el fact de cmpesibilidad (Z) cuand la pesión tiende a ce? A) tiende a 0 B) tiende a 0.5 C) tiende a 1 D) n l pdems sabe 10. Cuál cuáles de las siguientes aseveacines sn cietas? I) el val de la cnstante R sól cambia cuand cambiams de especie química II) el val de las cnstantes a y b en la ecuación de van de Waals sól cambian cuand cambiams de especie química III) el val del fact de cmpesibilidad (Z) sól cambia cuand cambiams de especie química A) II y III B) II C) I y III D) III 11. El tabaj pv evesible es aquel en el que A) n hay pesión de psición B) la pesión extena es much may que la pesión del gas C) hay una difeencia infinitesimal ente la pesión extena y la pesión del gas D) la pesión extena y la pesión del gas sn iguales 12. Un pces adiabátic se caacteiza pque A) n hay tansfeencia de cal ente el sistema y ls alededes B) la tempeatua se mantiene cnstante C) la pesión aumenta D) n hay vaiación de enegía intena 13. Un gas a cndicines T 1, p 1 y V 1 se expande hasta alcanza un vlumen final V 2. Cóm es el tabaj que se ealiza istémica y evesiblemente, cmpaad cn el que se ealiza adiabática y evesiblemente patiend de las mismas cndicines iniciales y llegand al mism vlumen final? A) de igual magnitud pe de sign B) igual cntai C) men D) may 14. Calcula la tempeatua final del aie cmpimid adiabáticamente en la elación vlumética V 1 /V 2 =10, a pati de una tempeatua inicial de 0 C. Cnsidea γ = 1.4 A) 686 K B) 373 K C) 100 K D) 50 K

3 15. La capacidad calífica específica es A) la cantidad de cal necesaia paa eleva la tempeatua de una sustancia 1 gad Celsius Kelvin B) la cantidad de cal necesaia paa eleva la tempeatua de 1 gam de una sustancia 1 gad Celsius Kelvin C) la cantidad de cal necesaia paa eleva la tempeatua de 1 ml de sustancia 1 gad Celsius Kelvin D) la cantidad de enegía témica tansfeida a una sustancia 16. A una masa deteminada de un gas que se cmpta de acued al mdel ideal y que se encuenta a la tempeatua (T), se le suminista una cantidad de cal (Q). Qué le sucedeá a la tempeatua del gas? A) la vaiación de tempeatua seá la misma a pesión cnstante a vlumen cnstante B) aumentaá más si se mantiene a pesión cnstante C) aumentaá más si se mantiene a vlumen cnstante D) aumenta disminuye dependiend del gas 17. Paa un pces adiabátic, el cambi de la enegía intena es igual a A) el cal B) el tabaj C) la suma del cal más el tabaj D) el cambi de entalpía 18. Paa un pces cíclic A) U = 0 y Q = W B) Q = 0 y W 0 C) Q 0 y W = 0 D) U > 0 y Q W 19. Cuál de las siguientes aseveacines paa la entalpía es cecta? A) su cambi es igual al cal tansfeid del entn al sistema a vlumen cnstante B) su cambi es igual al tabaj efectuad p el sistema sbe el entn a pesión cnstante C) es una función de tayectia D) es una función de estad 20. El cal necesai paa que se lleve a cab una tansición de fase a pesión cnstante es igual a A) el cambi en la enegía intena B) el cambi en la entalpía C) el cal sensible D) el cambi de la enegía intena más el cambi de la entalpía

4 21. Paa la siguiente eacción química a 25 C y 1 ba 2 H 2 (g) + O 2 (g) 2 H 2 O (l) A) B) C) H H H D) H = 0 = H f H 2O + H f H + H 2 f O2 = 2 H f H 2O + 2 H f H + H 2 f O2 = 2 H f H2O 22. Cuál es la expesión paa calcula el U asciad a la eacción antei? A) U = 0 B) U = H C) U = H (3 ml) RT D) U = H ( 3 ml) RT 23. El pduct TS, cn T la tempeatua absluta y S la entpía, tiene unidades de A) enegía B) fueza C) ptencia D) entpía absluta ml de gas mnatómic ideal se smete a una cmpesión adiabática (etapa AB) seguida de una expansión istémica a la tempeatua T 1 (etapa BC), cm se muesta en la figua. Calcula S paa las etapas AB y BC A) S AB = 0, S BC = 0 B) S AB = 0, S BC = R ln 3 C) S AB = R T 1, S BC = -R ln 3 D) S AB = R ln 3-1, S BC = 0

5 25. Cnsidea un sistema que cntenga 90 gams de hiel a una tempeatua de 0 C y a una pesión de 1 ba que se cnviete a vap de agua a 100 C y 1 ba. Calcula: -la entpía de fusión del hiel en agua; -la entpía geneada al calenta el agua fmada de 0 C a 100 C a pesión cnstante H fusión = kj ml -1 Cp agua = J ml -1 K -1 (Cnsidea el val del Cp agua cnstante) A) kj K -1 ; 117 kj K -1 B) J K -1 ; J K -1 C) kj K -1 ; 117 J K -1 D) kj K -1 ; J K Un ml de un gas ideal, inicialmente a 25 C, se expande I) istémica y evesiblemente desde 20 a 40 lits II) istémica e ievesiblemente desde 20 a 40 lits Qué se puede afima? A) la vaiación de entpía seá may en el pces I B) la vaiación de entpía seá may en el pces II C) la vaiación de entpía seá igual en I que en II D) la vaiación de entpía en ambs pcess seá igual a ce 27. La tecea ley de la temdinámica se enuncia de la siguiente manea: A) la entpía de un sólid cistalin pefect de una sustancia pua se cnsidea ce en cndicines nmales B) la entpía de una sustancia pua es ce en cndicines nmales C) la entpía de un sólid cistalin pefect de una sustancia pua es ce en cndicines estánda D) la entpía de un sólid cistalin pefect de una sustancia pua es ce a la tempeatua del ce abslut 28. La enegía de Gibbs es A) una función de tayectia B) una función de estad C) una vaiable intensiva D) una magnitud vectial 29. La función temdinámica a la que se atibuye peacinalmente cm citei de espntaneidad a tempeatua y pesión cnstantes es A) la enegía intena B) la enegía de Helmhltz C) la entpía D) la enegía de Gibbs

6 30. Obsevand la siguiente eacción a 25 C, H 2(g) + CO2(g) CH4(g) + H2O(l) Sustancia G f [ kj/ml ] CO 2 (g) CH 4 (g) H 2 O (l) y cnsideand ls dats de la tabla antei, calcula el Gº de la eacción e indica si la eacción es espntánea n (N lvides balancea la eacción) A) kj ml -1, espntánea B) kj ml -1, espntánea C) kj ml -1, n espntánea D) kj ml -1, n espntánea

7 Fli N. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO DEPARTAMENTO DE FISICOQUÍMICA EXAMEN DEPARTAMENTAL DE TERMODINÁMICA E.T. SEMESTRE EXAMEN B Fav de NO hace ninguna antación sbe estas hjas. Lee cn atención ls enunciads y seleccina la espuesta cecta paa cada pegunta. Vacía tus espuestas en la hja que se te ppcinaá. 1. En un sistema abiet A) hay tansfeencia de masa pe n de enegía cn ls alededes B) hay tansfeencia de masa y de enegía cn ls alededes C) n hay tansfeencia de masa ni de enegía cn ls alededes D) n hay tansfeencia de masa pe sí de enegía cn ls alededes 2. Las paedes diatémicas A) n pemiten la tansfeencia de enegía en fma de cal ente el sistema y ls alededes B) n pemiten que el sistema alcance el equilibi témic cn ls alededes C) pemiten la tansfeencia de enegía en fma de cal ente el sistema y ls alededes D) pemiten tansfeencia de masa ente el sistema y sus alededes 3. Cuál de ls siguientes gups de ppiedades sn intensivas? A) masa mla, tempeatua, densidad, pesión B) pesión, tempeatua, vlumen, vlumen mla C) vlumen, tempeatua, densidad, pesión D) cantidad de sustancia, pesión, tempeatua, densidad 4. Baj qué cndicines el mdel del gas ideal descibe cectamente el cmptamient de un gas? A) a altas pesines y bajas tempeatuas B) a bajas pesines, altas tempeatuas y cuand la densidad tiende a ce C) en el punt cític D) a altas pesines

8 5. A medida que disminuye la pesión absluta de una muesta de masa cnstante de aie, que cumple cn el mdel ideal a tempeatua cnstante, qué le sucede al vlumen? A) pemanece cnstante B) aumenta y después disminuye C) disminuye en la misma ppción D) aumenta en la misma ppción 6. Una muesta de masa cnstante de un gas ideal a una pesión absluta inicial P 1 se expande duplicand su vlumen y su tempeatua absluta se eleva al tiple de la iginal. La pesión final es A) 3 P 1 B) 2 P 1 C) 1.5 P 1 D) 0.5 P 1 7. Una btella de V = 5 L cntiene 80 g de O 2 (M = 32 g/ml). La btella está en equilibi témic cn el aie extei, que se encuenta a T =17 C. Cuál es la pesión absluta en el intei de la btella? (1 atm = ba = Pa) A) ba B) Pa C) 11.0 atm D) 11.0 ba 8. Se tiene una mezcla fmada p masas iguales de ls gases ideales A y B. Si el val de la masa mla de A es el dble de la masa mla de B, entnces A) p A = 1.5 p B B) p A = p B C) p A = 0.5 p B D) p A = 2 p B 9. Cuánt vale el fact de cmpesibilidad (Z) cuand la pesión tiende a ce? A) n l pdems sabe B) tiende a 0 C) tiende a 0.5 D) tiende a Cuál cuáles de las siguientes aseveacines sn cietas? I) el val de la cnstante R sól cambia cuand cambiams de especie química II) el val de las cnstantes a y b en la ecuación de van de Waals sól cambian cuand cambiams de especie química III) el val del fact de cmpesibilidad (Z) sól cambia cuand cambiams de especie química A) II y III B) III C) I y III D) II 11. El tabaj pv evesible es aquel en el que A) n hay pesión de psición B) hay una difeencia infinitesimal ente la pesión extena y la pesión del gas C) la pesión extena es much may que la pesión del gas D) la pesión extena y la pesión del gas sn iguales 12. Un pces adiabátic se caacteiza pque A) la tempeatua se mantiene cnstante B) la pesión aumenta C) n hay tansfeencia de cal ente el sistema y ls alededes D) n hay vaiación de enegía intena

9 13. Un gas a cndicines T 1, p 1 y V 1 se expande hasta alcanza un vlumen final V 2. Cóm es el tabaj que se ealiza istémica y evesiblemente, cmpaad cn el que se ealiza adiabática y evesiblemente patiend de las mismas cndicines iniciales y llegand al mism vlumen final? A) may B) men C) igual D) de igual magnitud pe de sign cntai 14. Calcula la tempeatua final del aie cmpimid adiabáticamente en la elación vlumética V 1 /V 2 =10, a pati de una tempeatua inicial de 0 C. Cnsidea γ = 1.4 A) 100 K B) 373 K C) 686 K D) 50 K 15. La capacidad calífica específica es A) la cantidad de enegía témica tansfeida a una sustancia B) la cantidad de cal necesaia paa eleva la tempeatua de una sustancia 1 gad Celsius Kelvin C) la cantidad de cal necesaia paa eleva la tempeatua de 1 ml de sustancia 1 gad Celsius Kelvin D) la cantidad de cal necesaia paa eleva la tempeatua de 1 gam de una sustancia 1 gad Celsius Kelvin 16. A una masa deteminada de un gas que se cmpta de acued al mdel ideal y que se encuenta a la tempeatua (T), se le suminista una cantidad de cal (Q). Qué le sucedeá a la tempeatua del gas? A) la vaiación de tempeatua seá la misma a pesión cnstante a vlumen cnstante B) aumentaá más si se mantiene a vlumen cnstante C) aumentaá más si se mantiene a pesión cnstante D) aumenta disminuye dependiend del gas 17. Paa un pces adiabátic, el cambi de la enegía intena es igual a A) el cal B) el cambi de entalpía C) la suma del cal más el tabaj D) el tabaj 18. Paa un pces cíclic A) Q 0 y W = 0 B) Q = 0 y W 0 C) U = 0 y Q = W D) U > 0 y Q W 19. Cuál de las siguientes aseveacines paa la entalpía es cecta? A) es una función de estad B) es una función de tayectia C) su cambi es igual al cal tansfeid del entn al sistema a vlumen cnstante D) su cambi es igual al tabaj efectuad p el sistema sbe el entn a pesión cnstante

10 20. El cal necesai paa que se lleve a cab una tansición de fase a pesión cnstante es igual a A) el cambi en la enegía intena B) el cal sensible C) el cambi de la enegía intena más el cambi de la entalpía D) el cambi en la entalpía 21. Paa la siguiente eacción química a 25 C y 1 ba 2 H 2 (g) + O 2 (g) 2 H 2 O (l) A) H = 0 B) H = 2 H C) D) H H f H 2O = H f H 2O + H f H + H 2 f O2 = 2 H f H2O + 2 H f H + H 2 f O2 22. Cuál es la expesión paa calcula el U asciad a la eacción antei? A) U = H ( 3 ml) RT C) U = H (3 ml) RT B) U = H D) U = El pduct TS, cn T la tempeatua absluta y S la entpía, tiene unidades de A) ptencia B) fueza C) enegía D) entpía absluta ml de gas mnatómic ideal se smete a una cmpesión adiabática (etapa AB) seguida de una expansión istémica a la tempeatua T 1 (etapa BC), cm se muesta en la figua. Calcula S paa las etapas AB y BC A) S AB = 0, S BC = 0 B) S AB = R ln 3-1, S BC = 0 C) S AB = R T 1, S BC = -R ln 3 D) S AB = 0, S BC = R ln 3

11 25. Cnsidea un sistema que cntenga 90 gams de hiel a una tempeatua de 0 C y a una pesión de 1 ba que se cnviete a vap de agua a 100 C y 1 ba. Calcula: -la entpía de fusión del hiel en agua; -la entpía geneada al calenta el agua fmada de 0 C a 100 C a pesión cnstante H fusión = kj ml -1 Cp agua = J ml -1 K -1 (Cnsidea el val del Cp agua cnstante) A) kj K -1 ; 117 kj K -1 B) kj K -1 ; 117 J K -1 C) J K -1 ; J K -1 D) kj K -1 ; J K Un ml de un gas ideal, inicialmente a 25 C, se expande I) istémica y evesiblemente desde 20 a 40 lits II) istémica e ievesiblemente desde 20 a 40 lits Qué se puede afima? A) la vaiación de entpía seá may en el pces I B) la vaiación de entpía seá igual en I que en II C) la vaiación de entpía seá may en el pces II D) la vaiación de entpía en ambs pcess seá igual a ce 27. La tecea ley de la temdinámica se enuncia de la siguiente manea: A) la entpía de un sólid cistalin pefect de una sustancia pua es ce a la tempeatua del ce abslut B) la entpía de un sólid cistalin pefect de una sustancia pua se cnsidea ce en cndicines nmales C) la entpía de una sustancia pua es ce en cndicines nmales D) la entpía de un sólid cistalin pefect de una sustancia pua es ce en cndicines estánda 28. La enegía de Gibbs es A) una magnitud vectial B) una función de tayectia C) una vaiable intensiva D) una función de estad 29. La función temdinámica a la que se atibuye peacinalmente cm citei de espntaneidad a tempeatua y pesión cnstantes es A) la enegía de Gibbs B) la enegía de Helmhltz C) la entpía D) la enegía intena

12 30. Obsevand la siguiente eacción a 25 C, H 2(g) + CO2(g) CH4(g) + H2O(l) Sustancia G f [ kj/ml ] CO 2 (g) CH 4 (g) H 2 O (l) y cnsideand ls dats de la tabla antei, calcula el Gº de la eacción e indica si la eacción es espntánea n (N lvides balancea la eacción) A) kj ml -1, espntánea B) kj ml -1, n espntánea C) kj ml -1, espntánea D) kj ml -1, n espntánea