TEST-BLOQUE-II-DE-CALOR.pdf AD95 Transmisión de Calor 2º Grado en Ingeniería Química Facultad de CienciasUniversidad de Cádiz Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. TEST BLOQUE II DE CALOR 1. En condiciones unidimensionales de estado estacionario y sin generación de energía, el flujo de calor en la dirección de la transferencia de calor es máximo. Siempre es cierto. Falso, no tiene por qué se máximo, pero sí es constante. Falso, no es máximo ni mínimo. 2. El flujo de calor es un vector: Normal a las superficies isotérmicas y en sentido de las temperaturas decrecientes. Normal a la superficie del sólido y en sentido de las temperaturas decrecientes. Paralelo a las superficies isotermas y en sentido de las temperaturas decrecientes. 3. Cuando un cuerpo tiene resistencia interna depreciable, podemos afirmar que: La relación αt/Lc2 es menor que 1. Aparecen gradientes de temperatura entro del sólido, pero sólo n estado transitorio. No hay gradientes de temperatura en su interior en ningún caso. 4. En geometría cilíndrica, y para radios externos mayores que el valor del radio crítico se cumple que: Un aumento de espesor de aislante causará una disminución de la transferencia de calor. Un aumento de espesor de aislante causará un aumento de la transferencia de calor. Un aumento de espesor de aislante no variará la transferencia de calor porque es estado estacionario. 5. La analogía eléctrica para el cálculo de transferencia de calor es válida: Sólo en sólidos con resistencia interna despreciable. Para todos los casos en estado estacionario. Ninguna de las respuestas es correcta. 6. La razón entre la conductividad y la capacidad térmica, se denomina: ….. Numero de Fourier. ….. Calor específico. ….. Difusividad térmica. 7. La efectividad de una aleta: Es el cociente entre a potencia transmitida por la aleta y la que transmitiría si toda su superficie se encontrara a la temperatura de la base. Es el cociente entre la potencia transmitida por la aleta y la que transmitiría la superficie que ocupa si no existiese. Es el cociente entre la resistencia a la conducción y a resistencia convectiva. 8. Las graficas de Heisler permiten conocer: Las temperaturas en los elementos de simetría del sólido, en función del número de biot y de Fourier. La variación de las temperaturas con el tiempo, en cualquier punto del sólido en cuestión. Ambas son correctas. 9. La ecuación em diferencias finitas que se muestra a continuación corresponde a: 10. 11. 12. 13. 14. Un nodo interior, en un sistema monodimensional no estacionario, con generación uniforme de calor. Un nodo interior, en un sistema tridimensional estacionario, con generación uniforme de calor. Un nodo interior, en un sistema bidimensional estacionario, con generación uniforme de calor. Si tenemos una pared solida que separa un fluido caliente de otro frío, y queremos aumentar la transferencia de calor entre ambas, señala la mejor opción: Instalar aletas en el lado del fluido con mayor coeficiente con convección. Instalar aletas en el lado del fluido con menor coeficiente de convección. Utilizar un sólido con mayor capacidad calorífica. La configuración de dos corrientes en flujo cruzado en un intercambiador de calor: Tiene una efectividad intermedia entre la de un intercambiador de corriente paralelas y la de uno en contracorriente. Tiene una efectividad superior a la de los intercambiadores de corrientes paralelas y en contracorrientes. Tiene una efectividad inferior a la de los intercambiadores de corrientes paralelas y contracorrientes. Señala la respuesta correcta: Los condensadores son intercambiadores de una sola corriente, por lo que la dirección del flujo carece de importancia. Los condensadores son intercambiadores de dos corrientes, que generalmente fluyen en flujo cruzado. Los condensadores son intercambiadores de una sola corriente y la dirección del flujo viene determinada por el flujo que se caliente. Señala la respuesta correcta. Los recuperadores operan con flujos y temperaturas estacionarios. Los recuperadores son muy utilizaos para calentar el aire de combustión usando una matriz de ladrillo refractario. Las dos respuestas son correctas. ¿Resulta razonable la aproximación hi=h0=h para el coeficiente de transferencia de calor por convección en el intercambiador, cuando el espesor de la pared del tubo es despreciable? Sí, cuando la conductividad térmica es alta. No, el valor de la h es independiente del espesor. Sí, en todos los casos. Me han encerrado aquí ¿alguien puede leer esto? 15. En el intercambiador de dos corrientes paralelas. La temperatura de salida de la corriente fría no puede ser superior a la de salida de la corriente caliente. La diferencia entre la temperatura del fluido caliente y la del fluido frío puede aumentar o disminuir en la dirección del flujo. Las otras dos respuestas son correctas. 16. Para una pareja de fluidos, temperatura de entrada y caudales másicos determinados, ¿Qué clase de intercambiador el calor tendrá la efectividad más alta? El de tubos concéntricos y flujo paralelo. El de tubos concéntricos y flujo en contracorriente. El de carcasa y tubo en pasos múltiples. 17. Considere un intercambiador de calor en el cual los dos fluidos tienen los mismos calores específicos pero caudales másicos diferentes. ¿Cuáles de los dos fluidos experimenta un cambio más grande de temperatura? Aquél con caudales másicos más bajo. Aquél con caudales másicos más altos. No podemos saberlo porque los valores del coeficiente global de transferencia de calor U. 18. La velocidad máxima posible de transferencia de calor Qmáx, que se utiliza para el cálculo de la efectividad de un intercambiador ¿depende del tipo de régimen de flujo? Si, es máximo en los intercambiadores en contracorriente. No, es independiente del régimen del flujo. Si, es máxima en los intercambiadores con capacidades (m*Cp) iguales. 19. Para un NUT dado, la efectividad es mínima para una relación de capacidades: Igual a 1. Igual a 0. Igual a infinito. 20. En un intercambiador de calor de carcasa y tubo, uno de los fluidos es muy viscoso, ¿por dónde fluye perfectamente? Por la carcasa. Por los tubos. Es indistinto, la viscosidad no tiene relación con las condiciones hidrodinámicas. 21. La ecuación de Laplace es aplicable en transmisión de calor cuando: Se quieren determinar las condiciones de contorno en conducción transitoria. Se simplifica la ecuación general de difusión de calor para un sistema de propiedades constantes en estado estacionario y sin generación de calor. Se realiza el balance de energía en una aleta de sección transversal. 22. El número de Fourier tiene un sentido de: Cociente entre resistencia interna y la resistencia externa a la transferencia de Q. Cociente entre la velocidad de conducción de Q y la velocidad de acumulación de Q. Cociente entre transmisión por convección y conducción. Me han encerrado aquí ¿alguien puede leer 23. Señala la afirmación correcta sobre el radio crítico de aislamiento para una tubería. Depende del material de la tubería. Depende del fluido que circula por la tubería. Ninguna de las anteriores es correcta. 24. Señala la afirmación correcta acerca del método de diferencias finitas: Solo de puede aplicar a sistemas bidimensionales. Solo puede aplicarse a sistemas en estado estacionario. Cuanto más pequeño sea el espaciado utilizado mayor numero de ecuaciones tendremos que resolver. 25. Una aleta mejora la transferencia de calor Q en un sistema debido, fundamentalmente a: El amento del área del sólido. El aumento del coeficiente de convección del fluido. Ambas son ciertas. 26. Para resolver adecuadamente la ecuación diferencial de Q en un sistema unidimensional no estacionario necesitaremos: Una condición de contorno y una condición inicial. Una condición de contorno y dos condiciones iniciales. Dos condiciones de contorno y una condición inicial. 27. Las placas o tabiques deflectores de los intercambiadores de carcasa y tubo: Permiten aumentar el área de intercambio para la transferencia de Q. Hacen que el fluido externo circule en la dirección lo más perpendicular posible al haz de tubos, mejorándose la transferencia de Q. Permiten el cambio de sentido del fluido que circula por el interior de los tubos. 28. Los intercambiadores de grafito son un caso especial de: Intercambiadores de placas. Intercambiadores de carcasa y tubo. Intercambiadores de flujo cruzado. 29. Para un intercambiador de doble tubo en paralelo, el caliente entra a 70ºC y sale a 30ºC, mientras que el frio entra a 10ºC y sale a 20ºC. ¿Cuál es la diferencia media logarítmica de temperaturas en el intercambiador? 32.7ºC 27.9ºC 21.6ºC 30. Para un mismo valor de NUT la relación de capacidades que produce una mayor efectividad en un intercambiador es: CMIN/CMAX=1 CMIN/CMAX=infinito CMIN/CMAX=0 31. Desde el punto de vista económico, es preferible trabajar: Valores de NUT>3 Valores del NUT<3 Valores de NUT<0.3 Me han encerrado aquí ¿alguien puede leer 32. Deseamos calentar aceite mediante vapor de agua que condensa sobre los tubos de un intercambiador transmitiendo calor latente ¿Qué disposición es más conveniente? En contracorriente. En paralelo No hay diferencias. 33. La efectividad de un intercambiador es máxima: Si funciona en corrientes paralelas. Si uno de los fluidos presenta cambio de fase. Si las razones de capacidades caloríficas de ambos fluidos son iguales. 34. La transferencia de calor Q en un intercambiador de calor alcanzara su valor máximo cuando: El fluido frío se caliente hasta la temperatura del fluido caliente a la salida. El fluido caliente se enfría hasta la temperatura del fluido frío en la entrada. El fluido frío y caliente alcance la misma temperatura. 35. El término “unidimensional” cuando de aplica a problemas de conducción en aletas indica: Que la sección transversal de la aleta permanece constante. Que los gradientes de temperatura solo tienen lugar en la dirección correspondiente a la longitud de la aleta. Que la resistencia a la conducción es mayor que la resistencia a la convección en la dirección X. 36. En el método de diferencias finitas en estado estacionario, se persigue: Obtener el perfil de temperaturas de un cuerpo a partir de los gradientes de calor entre nodos. Obtener un sistema de ecuaciones en las que las incógnitas son las temperaturas de los nodos. Obtener el flujo de calor entre los nodos a partir de las condiciones de contacto. 37. En un intercambiador de carcasa y tubo, si uno de los fluidos entra a presión se recomienda que circule: Por el lado de la carcasa. Por el lado de los tubos. Dependerá si queremos enfriarlo o calentarlo. 38. Para un intercambiador de tubos concéntricos, el caliente entra a 75ºC y sale a 20ºC, mientras que el frio entra a 10ºC y sale a 35ºC. ¿Cuál es la diferencia media logarítmica de temperaturas en el intercambiador? 30.5ºC 21.6ºC 38ºC 39. En un intercambiador de carcasa y tubo, si uno de los fluidos es corrosivo, se recomienda que circule: Por el lado de los tubos. Por el lado de la carcasa. Dependerá si queremos enfriarlo o calentarlo. 40. En los intercambiadores de banco de tubos. El flujo siempre es cruzado. El flujo es siempre mezclado. El flujo puede ser paralelo o contracorriente. 41. Para un intercambiador de tubos concéntricos, el aceite entra a 70ºC y sale a 30ºC, mientras que frio entra a 20ºC y sale a 35ºC. ¿Cuál es la diferencia media logarítmica de temperatura en el intercambiador? 25.5ºC 20ºC 19.5ºC 42. Considere un intercambiador de calor en el cual los dos fluidos tienen los mismos calores específicos pero caudales másicos diferente. ¿Cuál de los dos fluidos experimenta un cambio más grande de temperatura? Aquel con el caudal másico más bajo. Aquel con el caudal másico más alto. No podemos saberlo porque necesitamos los valores del coeficiente global de transferencia de calor U. 43. Para una pareja de fluidos, temperatura de entrada y caudales masicos determinados, ¿Qué clase de intercambiador de calor tendrá la efectividad más alta? El de tubos concéntricos y flujo paralelo. El de tubos concéntricos y flujo en contracorriente. El de carcasa y tubo en pasos múltiples. 44. En el intercambiador de dos corrientes paralelas: La temperatura de salida de la corriente fría no puede ser superior a la de salida de la corriente caliente. La diferencia entre la temperatura del fluido caliente y la del fluido frío puede aumentar o disminuir en la dirección del fluido. Las otras dos respuestas son correctas. 45. Señala la respuesta correcta: Los recuperadores operan con flujos y temperaturas estacionarios. Los recuperadores son muy utilizados para recalentar el aire de combustión por medio de los productos de combustión usando una matriz de ladrillo refractario. Las dos respuestas son correctas. 46. Señala la respuesta correcta: Los condensadores son intercambiadores de una sola corriente, por lo que la dirección del flujo carece de importancia. Los condensadores so intercambiadores de dos corrientes, que generalmente fluyen cruzado. Los condensadores son intercambiadores de una sola corriente y la dirección del flujo viene determinada por el flujo que se calienta. Me han encerrado aquí ¿alguien puede leer 47. La configuración de dos corrientes en flujo cruzado en un intercambiador de calor: Tiene una efectividad intermedia entre la d un intercambiador de corrientes paralelas y la de uno en contracorriente. Tiene una efectividad superior a la de los intercambiadores de corrientes paralelas y en contracorriente. Tiene una efectividad inferior a la de los intercambiadores de corrientes paralelas y en contracorriente. 48. En un evaporador de múltiples efectos: El vapor obtenido por evaporación de la disolución se emplea para calentar la siguiente etapa. 49. La principal desventaja a los intercambiadores de encamisado para residuos químicos es: Necesita un motor de bombeo. 50. En un intercambiador de carcasa y tubo, la configuración de flujo es: No puede establecerse una solo condición para todo el intercambio. 51. Los autor-refrigeradores mejoran con la transferencia de calor mediante: La instalación de aletas en los tubos. 52. Señala la correcta acerca del método de diferencias finitas: Cuanto mayor sea el espacio utilizado mayor numero de ecuaciones tendremos que resolver. 53. En un intercambiador de carcasa y tubo si uno de los fluidos es corrosivo se recomienda que circule: Por el interior de los tubos. Por el lado de los tubos. 54. El trabajo de los deflectores de los intercambiadores de carcasa y tubo: Hace que el líquido externo recircule en la dirección lo más perpendicular posible al haz de tubos y crea turbulencia. 55. La efectividad de un intercambiador de calor es mínima: Si trabaja a contracorriente. Si CMIN/CMAX=1. Si CMIN/CMAX=0. 56. La presencia de gases no condensables es un proceso de condensación: Ninguna de las anteriores es correcta. (La presencia de gases condensable siempre perjudica a la condensación). 57. Para mejorar la efectividad de un intercambiador con NUT=0,3 que opere en paralelo, es preferible: Aumentar el NUT. 58. La principal desventaja de los intercambiadores para reactores es: Que las superficies de transferencia son pequeñas. 59. Selecciona un evaporador para una disolución con productos termosensibles. Evaporador en tubos descendentes. Me han encerrado aquí ¿alguien puede leer 60. ¿Cuál de las siguientes opciones son recomendables a la hora de diseñar un intercambiador de calor? Instalar aletas del lado del gas. Utilizar un sólido con alta resistencia térmica para separar los fluidos. Ambas son ciertas. 61. Queremos calentar aceite con vapor condensante. Cuál es la disposición más recomendable. No hay diferencias entre ellas. En paralelo. En flujo cruzado. 62. Si queremos duplicar la resistencia a la conducción en el caso de geometría cilíndrica, podemos: Duplicar el radio externo. Duplicar el espesor del sólido. Duplicar la longitud del cilindro. 63. En cuál de los siguientes sistemas es previsible que se aplicable el método de RID: En sistemas con alta conductividad térmica. En sistemas de gran tamaño. En sistemas no estacionarios. 64. ¿Cuál de las siguientes opciones son recomendables a la hora de diseñar un intercambiador de calor? Instalar aletas del lado del líquido Utilizar un sólido con alta capacidad calorífica para separar los fluidos. Ninguna e recomendable. 65. Que término desaparece en la ecuación de difusión de calor si trabajamos en estado estacionario: Los dos señalados. El correspondiente a la difusividad térmica. El correspondiente a la generación del calor. 66. En relación a las corrientes en un intercambiador, se puede afirmar que-. La corriente con menor capacitancia térmica será la que sufra menor salto de temperatura. La corriente con mayor capacitancia térmica será la que sufra menor salto de temperatura. La corriente con mayor capacitancia térmica será la que sufra mayor menor salto de temperatura. 67. El inconveniente del MDF aplicado a la transferencia de calor es: Que no se puede aplicar al estudio del estado NO estacionario. Ninguna es cierta Que no se puede aplica en sistemas de contorno irregular. 68. Una aleta mejora la TC de un sistema debido, fundamentalmente a: Ninguna es cierta. La disminución de la resistencia por conducción. El aumento del coeficiente de convección. Me han encerrado aquí ¿alguien puede leer 69. Que inconveniente presenta un intercambiador de tipo encamisado para un reactor químico: Necesidad de un intercambiador externo. Pequeño coeficiente interno. Poca área de contacto. 70. ¿Por qué disminuye la eficacia de una aleta conforme nos alejamos de ella? Porque va perdiendo conductividad térmica. Porque va disminuyendo la temperatura de la misma respecto a la temperatura de la base. Porque va disminuyendo el calor transmitido por convección al ambiente. 71. Para resolver adecuadamente la ecuación diferencial de calor en un sistema unidimensional y en estado No estacionario necesitamos: Solo una condición inicial. Solo una condición de contorno. Ninguna es cierta. 72. En dos sistemas es aplicable el modelo de RID. En cuál disminuirá la temperatura más rápidamente. En el que tenga menor densidad. La densidad no influye ya que la TC no es estacionaria. En el que tenga mayor densidad.
