Preguntas de Sistemas abiertos y cerrados

Practica con 5 preguntas explicadas de Sistemas abiertos y cerrados. Intenta responder antes de abrir la solución y revisa la justificación de cada opción. Acceso gratuito y sin cuenta; material de estudio, no un examen oficial.

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Práctica gratuita · 5 preguntas explicadas
01

¿Cuál es la característica principal que distingue a un sistema abierto de uno cerrado?

  • ALa capacidad de mantener una forma geométrica rígida frente a presiones externas.
  • BEl intercambio continuo de materia, energía e información con el entorno.
  • CLa ausencia total de fronteras que separen los componentes internos del medio.
  • DLa tendencia a perder organización interna hasta alcanzar un estado de reposo.
  • ELa dependencia exclusiva de fuerzas mecánicas para el desplazamiento espacial.
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Correcta: B

La termodinámica y la teoría de sistemas definen a los sistemas abiertos por su capacidad de importar y exportar materia, energía o información a través de sus fronteras, lo que les permite mantener su estructura y disminuir su entropía.

A: La rigidez geométrica es propia de estructuras físicas cristalinas o mecánicas, no define la apertura termodinámica de un sistema.
C: Todo sistema, ya sea abierto o cerrado, requiere de una frontera que lo diferencie de su entorno, aunque esta varíe en su permeabilidad.
D: La pérdida de organización hasta el reposo describe el aumento de entropía característico de los sistemas cerrados, no de los abiertos.
E: La dependencia de fuerzas mecánicas es un atributo de sistemas newtonianos clásicos, ajeno a la clasificación de permeabilidad fronteriza.

von Bertalanffy, L. (1968). General System Theory

02

En términos de termodinámica clásica, ¿qué ocurre con la entropía en un sistema estrictamente cerrado?

  • ADisminuye rápidamente por el alto grado de organización interna.
  • BFluctúa de manera aleatoria dependiendo de las interacciones externas.
  • CSe anula por completo debido al aislamiento total de la materia.
  • DTiende a incrementarse de manera progresiva hasta llegar al equilibrio.
  • ESe mantiene en un valor constante gracias a la energía importada.
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Correcta: D

El segundo principio de la termodinámica establece que en un sistema aislado o cerrado la entropía, entendida como medida de desorden o pérdida de energía útil, tiende a aumentar a lo largo del tiempo hasta alcanzar un máximo termodinámico.

A: La disminución de la entropía requiere de un aporte externo de energía, lo cual es imposible en un sistema que no interactúa con su entorno.
B: Un sistema cerrado no tiene interacciones externas que generen fluctuaciones, ya que su frontera impide el intercambio de energía.
C: La entropía no se anula por el aislamiento; de hecho, el aislamiento es la condición que garantiza su aumento continuo hacia el caos.
E: La importación de energía para mantener la constancia es una propiedad de los sistemas abiertos, capaces de procesar entropía negativa.

von Bertalanffy, L. (1968). General System Theory

03

¿Qué mecanismo fundamental permite a los sistemas abiertos contrarrestar el aumento natural de desorden interno?

  • ALa acumulación de materia inerte en los límites externos de su estructura.
  • BLa aceleración de los procesos de degradación química en su interior.
  • CLa importación de energía que facilita la reorganización de sus componentes.
  • DLa replicación exacta de patrones genéticos sin variaciones ambientales.
  • ELa creación de barreras impenetrables que bloquean el paso de información.
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Correcta: C

Los sistemas abiertos pueden introducir entropía negativa (negentropía) desde el entorno al importar energía compleja, lo que les permite mantener su organización interna y contrarrestar la tendencia natural hacia el desorden.

A: La acumulación de materia inerte no aporta energía útil ni organización, por lo que no contribuye a frenar el desorden termodinámico.
B: La degradación química acelerada es una fuente de aumento de entropía, no un mecanismo para contrarrestarla.
D: La ausencia de variaciones ambientales y el aislamiento son ajenos a la dinámica de un sistema abierto, que requiere flujo constante.
E: Las barreras impenetrables son características de sistemas cerrados y bloquearían la entrada de los recursos necesarios para mantener el orden.

von Bertalanffy, L. (1968). General System Theory

04

¿Qué condición define el estado final de un sistema cerrado que ha agotado sus reservas de energía útil?

  • ALograr una mayor diferenciación funcional entre sus partes constitutivas.
  • BGenerar una expansión acelerada de sus límites hacia el medio exterior.
  • CEstablecer redes de comunicación complejas con otros sistemas cercanos.
  • DIniciar un proceso de importación de recursos para revertir el deterioro.
  • EAlcanzar el equilibrio termodinámico con el máximo de desorden interno.
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Correcta: E

Un sistema cerrado, al no poder importar nueva energía, evoluciona inevitablemente hacia el equilibrio termodinámico, un estado de máxima entropía donde cesa cualquier proceso organizado o trabajo útil.

A: La diferenciación funcional requiere un aporte de energía externa que mantenga la complejidad, algo imposible en un sistema aislado.
B: La expansión de límites implica interacción con el medio externo, lo cual contradice la naturaleza aislada de un sistema cerrado.
C: El establecimiento de redes de comunicación requiere intercambio de información con el entorno, una dinámica exclusiva de sistemas abiertos.
D: La importación de recursos es la característica de un sistema abierto; un sistema cerrado no puede iniciar este proceso por definición.

von Bertalanffy, L. (1968). General System Theory

05

¿Cuál es el concepto que describe la capacidad de un sistema abierto para mantener constantes sus variables internas pese a las fluctuaciones del entorno?

  • ALa degeneración acelerada hacia estados de menor complejidad.
  • BLa inercia térmica generada por la ausencia de transferencia de calor.
  • CEl aislamiento mecánico producido por estructuras fronterizas rígidas.
  • DEl equilibrio dinámico mediado por procesos de retroalimentación.
  • ELa suspensión temporal de las funciones de intercambio energético.
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Correcta: D

Los sistemas abiertos mantienen un estado estable o equilibrio dinámico (homeostasis) mediante procesos de retroalimentación que ajustan continuamente sus parámetros internos en respuesta a los cambios del ambiente.

A: La degeneración hacia menor complejidad es el aumento de entropía típico de sistemas cerrados, opuesto al mantenimiento de variables.
B: La inercia térmica por ausencia de transferencia describe un sistema aislado termodinámicamente, no un sistema abierto interactivo.
C: El aislamiento mecánico y la rigidez son propios de sistemas cerrados, los cuales no pueden adaptarse a las fluctuaciones del entorno.
E: La suspensión del intercambio energético anularía la condición de sistema abierto, impidiendo cualquier tipo de regulación interna.

von Bertalanffy, L. (1968). General System Theory

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