Bases de la ingeniería ambiental

Los sistemas cerrados son aquellos que: A. Pueden intercambiar energía, pero no materia, con el medio exterior. B. Pueden intercambiar materia y energía con el medio exterior. C. No pueden intercambiar calor con el exterior. D. No pueden intercambiar materia y energía con el medio exterior.

Indique cuál de las afirmaciones siguientes es incorrecta. En una planta de depuración de aguas urbana residuales... A. El fango producido puede llevarse a una planta de compostaje. B. El agua bruta no se somete a un primer tratamiento de acondicionamiento antes de entrar al reactor biológico aerobio. C. El efluente del reactor anaerobio necesita un tratamiento posterior antes de ser expulsado. D. El fango producido puede llevarse a un reactor anaerobio.

Al analizar un sistema, en el que no se observa retención de componentes, en el balance de materia siempre se cumple que hay igualdad ... A. Entre los moles de entrada y los moles de salida. B. Entre los litros de entrada y los litros de salida. C. Entre los m³ de entrada y los m³ de salida. D. Entre los kg de entrada y los kg de salida,.

Indique la afirmación falsa. Al analizar un sistema en el que no se observa retención de componentes y tiene lugar reacción química, en el balance de energía HAY diferencia... A. Entre la temperatura de entrada y la temperatura de salida. B. Entre la entalpía de entrada y la entalpía de salida. C. Entre los kg de entrada y los kg de salida. D. Entre la densidad de entrada y la densidad de salida.

Dentro del marco análisis de indicadores FPEIR, indique la opción incorrecta entre las siguientes: A. Los indicadores de respuesta muestran cómo responde la sociedad a los problemas medioambientales. B. Los indicadores de impacto muestran cómo responde la sociedad a los cambios producidos. C. Los indicadores de presión describen las presiones que ejercen las actividades humanas sobre el medio ambiente. D. Los indicadores de estado informan de la calidad del medio ambiente y de la calidad y cantidad de recursos naturales.

Dentro del Banco Público de Indicadores Ambientales se encuentra el indicador “RUIDO AMBIENTAL” que viene definido como “El indicador muestra la población afectada por niveles superiores a 55 lden (ruido diurno) y a 50 Ln( ruio nocturno) en las aglomeraciones urbanas, grandes viarios, grandes ejes ferroviarios y aeropuertos”. Clasifique este indicador en el marco de análisis FPEIR: A. Respuesta. B. Impacto. C. Presión. D. Estado.

Indíquese cuál de las siguientes sustancias NO se puede considerar como un reactivo de neutralización de corrientes ácidas: A. CaO. B. KOH. C. Ca(OH)₂. D. CO₂.

Indicar la respuesta incorrecta de los tratamientos de suelos contaminados: A. Se emplean tratamientos electrocinéticos para concentrar metales pesados retenidos en el suelo. B. Se emplean disoluciones ácidas para eliminar metales que contaminan suelos. C. Los tratamientos con disoluciones de detergentes permiten eliminar contaminantes hidrofóbicos de suelos contaminados. D. La biorrestauración in situ es siempre anóxica.

Señale cuál de los siguientes sistemas no se considera un biorreactor: A. Tanques de compostaje. B. Tanques de homogeneización. C. Fermentador aeróbico. D. Biodiscos.

Señale cuál de los siguientes sistemas no se considera un biorreactor: A. Sistemas de apilamiento aireado por volteo. B. Vertedero controlado de RSU (Residuos Sólidos Urbanos). C. Decantador de aguas minerales. D. Tanques de compostaje.

Entre los microorganismos siguientes, indique cuál no es esperable encontrar en un biorreactor de fermentación... A. Escherichia coli. B. Origanum vulgare. C. Pseudomonas fluorescens. D. Saccharomyces cerevisiae.

En la ecuación de Monod para la velocidad de crecimiento celular. La variable X se corresponde: A. Con la concentración de microorganismos, medida como masa por unidad de volumen. B. Con la concentración de sustrato, materia orgánica alimento de las células, medido como masa por unidad de volumen. C. Con la tasa máxima de crecimiento específico, y tiene unidades de inversa de tiempo. D. Con la constante de velocidad de crecimiento.

En un reactor aerobio no es correcta: A. La velocidad de desaparición del sustrato es igual a la velocidad de crecimiento bacteriano. B. Parte del sustrato se cataboliza para proporcionar energía a la célula. C. La velocidad de crecimiento celular puede calcularse a partir de la ecuación de Monod. D. En sistemas con muy bajas concentraciones de sustrato la velocidad de crecimiento celular tiene una dependencia lineal con la concentración de sustrato.

Entre las siguientes afirmaciones es falso que: A. Se denomina proceso de metanación a la conversión de productos de fermentación anaerobia de bajo peso molecular a CH₄ y CO₂. B. Junto con la metanación se producen H₂S y NH₃, durante la fermentación anaerobia de biomoléculas con contenido en azufre y nitrógeno. C. En un proceso de fermentación anaerobia oxidativa se obtienen productos como H₂ y CO₂. D. Se denomina proceso de metanación a la conversión de productos de fermentación aerobia de bajo peso molecular a CH₄ y CO₂.

Bacterias anaerobias... A. Utilizan el hidrógeno como donante de electrones y el dióxido de carbono como aceptor de electrones para formar metano. B. Escinden el ácido acético en metano y dióxido de carbono. C. Transforman los compuestos de nitrógeno en amoniaco. D. Transforman los compuestos de nitrógeno orgánico en nitratos.

Los fenómenos de transporte se describen mediante la expresión: Ψx = -δ(∂φ/∂X). A. La expresión no es válida para fluidos en régimen laminar. B. La expresión está simplificada y se refiere al transporte respecto al eje X. C. Con el signo Ψ señalamos un flujo de materia, energía o cantidad de movimiento por unidad de superficie y unidad de tiempo. D. Con el signo Ψ señalamos una variación de materia o energía por unidad de tiempo.

Sobre los fenómenos de transporte, indique la respuesta incorrecta: A. En una fase su característica principal es la homogeneidad. B. Dos fases en contacto pueden estar en movimiento (una o ambas) o en estado de reposo. C. Se acepta que en la interfase se llega al equilibrio químico. D. Interfase, es la zona de contacto entre dos fases, goza de las propiedades de ambas fases.

Indique la respuesta incorrecta flujo de energía y materia: A. El flujo de energía, en un material sólido, es función del gradiente de temperaturas. B. El flujo de materia, debido al movimiento molecular en un sistema monofásico, es función del gradiente de concentración. C. El flujo de energía, en un sistema sólido-líquido con flujo turbulento de la fase, es función de la diferencia de temperaturas sólido-fluido. D. El flujo de materia, en un sistema monofásico, debido al movimiento molecular y al movimiento laminar de la fase, es sólo función del gradiente de concentración.

Señale cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: A. La difusión de un compuesto A diluido en el componente D puede ocurrir tanto de modo estacionario como no estacionario. B. Si en una fase bicomponente hay difusión equimolecular el flujo de masa de cada componente que difunde es igual y de sentido contrario. C. Si en una fase bicomponente hay difusión equimolecular el perfil de la concentración de ambos compuestos es plano. D. Si en una fase bicomponente hay difusión equimolecular, la concentración de moles totales/volumen no varía.

Con respecto a los conceptos de difusión equimolecular y unimolecular dentro del contexto de la transferencia de masa, indique la opción correcta: A. En la difusión unimolecular la masa transferida de cada compuesto (A y B) es diferente. B. La difusión unimolecular proporciona un perfil constante de composición (A) en la fase donde tiene lugar. C. En la difusión equimolecular la masa transferida de cada compuesto (A y B) es diferente. D. La difusión equimolecular proporciona un perfil lineal de composición en la fase donde tiene lugar.

De acuerdo con la teoría de película en la operación de absorción realizada en torre de relleno: A. La interfase líquido-gas se halla en equilibrio. B. El gas de salida se halla en equilibrio con el líquido de entrada. C. Los coeficientes kx, ky, dependen entre otros parámetros de la fluidodinámica del sistema. D. Los coeficientes kx, ky, dependen entre otros parámetros de la geometría del relleno.

En la operación de absorción gas-líquido, se acepta el modelo de película, régimen estacionario y la expresión cinética para un componente A responde a: NA = kGp(yAG − yAI) = kLC(xAI − xAL) Indique la proposición falsa: A. Se cumple kG·p = kL. B. La fracción molar en el líquido del compuesto A en la interfase gas-líquido, es xAI. C. NA es el flujo molar de A, es decir, las moléculas de compuesto A que pasan a través de una unidad de superficie en la interfase. D. La presión parcial de A en la fase gas es pAG.

Indique la respuesta incorrecta adsorción, absorción y desorción: A. La adsorción puede realizarse a diferentes presiones del gas. B. En la operación de adsorción se puede dar el fenómeno inverso (desorción). C. La absorción puede realizarse a diferentes presiones del gas. D. En la operación de absorción no se puede dar el fenómeno inverso (desorción).

Indicar la respuesta incorrecta adosrción, absorción y deorción, variante: A. En la operación de adsorción se puede dar el fenómeno inverso (desorción). B. En la operación de absorción no se puede dar el fenómeno inverso (desorción-stripping). C. La absorción puede realizarse a diferentes presiones del gas. D. La adsorción puede realizarse a diferentes presiones del gas.

Dentro del modelo de isoterma de adsorción de Langmuir de líquidos, qm representa: A. El caudal máximo de adsorción. B. La capacidad de adsorción máxima. C. El cubrimiento mínimo en condiciones normales. D. La cantidad adsorbida en la monocapa.

Señale la proposición falsa adsorción en fase líquida mediante sólido: A. La concentración en la fase sólida de un contaminante guarda siempre una relación lineal con su concentración en la fase líquida. B. Se denomina isoterma de adsorción al conjunto de datos, parejas de concentración de un compuesto presente en el líquido y en el sólido, en equilibrio y en condiciones de idéntica temperatura. C. La isoterma de adsorción denominada de Langmuir muestra una relación lineal entre la concentración en el sólido y la concentración en la fase líquida del contaminante, para bajas concentraciones. D. Una vez saturado el adsorbente retiene una máxima concentración de contaminante, y ésta no puede aumentar aunque lo haga la concentración del adsorbato en la fase líquida.

En unas operaciones de sedimentación teórica: A. La velocidad terminal de partículas discretas en la sedimentación depende únicamente del valor: 24/Reynolds. B. La velocidad terminal de partículas discretas en la sedimentación depende del tamaño de partícula. C. En suspensiones concentradas la velocidad de caída de las partículas es menor que en suspensiones diluidas. D. La velocidad de caída de partículas discretas en la sedimentación depende de la diferencia de densidades entre la partícula y el fluido.

Entre las siguientes cuestiones sobre el flujo de fluidos señálese la respuesta incorrecta: A. En el flujo de un fluido compresible estacionario se mantiene el caudal másico. B. En el flujo de un fluido compresible al pasar del punto 1 al punto 2 se cumple p1/p2 = [v2/v1]k. C. En el flujo de un fluido compresible no varía la densidad. D. En el flujo de un fluido compresible, si la variación de temperatura es pequeña y el proceso ocurre lentamente permitiendo un equilibrio térmico con el entorno, se puede aproximar el comportamiento del sistema como isotermo.

Entendemos por un flujo pistón: A. La cantidad de fluido que circula por unidad de tiempo a través de una determinada superficie. Se expresa en unidades de masa por la unidad de tiempo (como kg/min). B. El volumen de fluido que circula por unidad de tiempo en una determinada superficie. Se expresa en unidades de volumen por la unidad de tiempo (como m³/min). C. Un fluido incompresible y sin rozamiento interno o viscosidad. D. Se produce cuando la velocidad del fluido es constante en cualquier sección transversal perpendicular al eje del sentido de flujo de la tubería.

El transporte en una conducción cerrada de un líquido resulta en un valor de Re = 2000, lo que nos está informado de que es un: A. Flujo laminar. B. Flujo estacionario. C. Flujo no estacionario. D. Flujo turbulento.

Indique la afirmación incorrecta sobre expresión de Bernoulli: A. Esta expresión está referida a la unidad de masa. B. Es una expresión del balance de energía mecánica. C. Es frecuente que se escriba de modo que cada uno de sus sumandos tenga como unidades, metros. D. Se desprecia en ella la variación de energía por rozamiento.

Los términos de la expresión de Bernoulli pueden expresarse en unidades de: A. Metros. B. L²/t². C. Segundos. D. Longitud.

Para un elemento diferencial de conducción por el que circula un fluido la ecuación de continuidad derivada del balance de energía mecánica para un fluido en el que sólo se observa trabajo mecánico es cierto que: A. La energía mecánica perdida en el movimiento del fluido tiene un componente debido al rozamiento, conocido como hf. B. La energía perdida por rozamiento conduce a una elevada variación de la densidad. C. La energía perdida por rozamiento es despreciable en líquidos y en gases. D. La energía perdida por rozamiento es siempre más elevada en líquidos que en gases, independientemente de las condiciones de flujo o las características físicas del sistema.

Entre las ecuaciones que describen los mecanismos de transporte de calor se observa una dependencia genérica con la función de proporcionalidad, con unidades adecuadas según el mecanismo. Indique qué función, entre las siguientes, no corresponde a un mecanismo de transporte de calor... A. Calor específico Cp, BTU/h K. B. Emisividad térmica ε. C. Coeficiente de convección natural h, BTU/h pie² K. D. Conductividad térmica k, BTU/h pie K.

Con respecto al transporte de calor por radiación debemos considerar los coeficientes de, indique la opción incorrecta: A. Absorbancia. B. Reflexión. C. Transmitancia. D. Radiactividad.

Se colocan dos vasos de precipitados sobre dos placas calefactoras. Si en cada vaso se introducen dos masas idénticas de dos líquidos, agua y etanol, y se calientan desde 25°C a 45°C utilizando el mismo programa de temperatura -con la misma potencia- se observa que el alcohol alcanza la temperatura en 2 minutos, mientras que el vaso con agua requiere 3,5 minutos. Si no se consideran los efectos de la evaporación, ¿a qué líquido se le ha trasferido más energía durante el calentamiento?. A. Ambos líquidos reciben la misma cantidad de energía, puesto que sus temperaturas inicial y final son idénticas. B. El alcohol, porque se calienta más rápido. C. No es posible responder con los datos disponibles. D. Al agua, dado que se ha sometido más tiempo a calentamiento.

Señale la respuesta correcta sobre ETAP y EDAR: A. Todas las plantas potabilizadoras, ETAP, tienen los mismos procesos de tratamiento de aguas. B. Todas las aguas residuales urbanas se tratan en EDAR para su consumo humano. C. Algunas de las operaciones de tratamiento aplicadas en las ETAP (potabilizadoras) y en las EDAR (depuradoras) son similares. D. Todas las aguas minerales para que sean aptas para el consumo humano deben pasar por una depuradora, EDAR, antes de ser envasadas.

Indique, entre las siguientes propuestas, cuál no es una magnitud extensiva: A. Peso. B. Longitud. C. Superficie. D. Temperatura.

¿Cuál es la unidad base para medir la cantidad de sustancia en el SI?. A. El mol. B. El kelvin. C. El segundo. D. El metro.

¿Qué es el tiempo hidráulico en un reactor biológico?. A. El tiempo que tarda un microorganismo en crecer. B. El tiempo que tarda el sustrato en desaparecer. C. El tiempo que tarda el agua en circular por el reactor. D. El tiempo que tarda la biomasa en sedimentar.

¿Qué es la fracción de biomasa Y en una depuradora aerobia?. A. La eficiencia del proceso de depuración. B. La cantidad de sustrato que se consume en el reactor. C. La relación entre la cantidad de microorganismos y la concentración del sustrato. D. La cantidad de microorganismos que se reproducen en el reactor.

El número de Prandtl (Pr) es un número adimensional utilizado en la dinámica de fluidos y transferencia de calor, que compara la viscosidad cinemática (v) con la difusividad térmica (α), permite evaluar con cierta facilidad en flujos la relación del transporte de momento y energía, pero es falso: A. Es un número adimensional. B. Que puede calcularse como Pr igual a la fracción v entre α. C. Es equivalente al Re (número de Reynolds). D. Que se utiliza para predecir el régimen de flujo y las características de transferencia de calor en sistemas de convección.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto al número de Biot definido para transferencia de materia como: Bi = kcL/D (donde kc es el coeficiente de transferencia de materia (m/s), D la difusividad molecular y L a distancia)?. A. El número de Biot así definido tiene dimensiones de tiempo inverso (t-1). B. El número de Biot es adimensional. C. El número de Biot tiene dimensiones de longitud (L). D. El número de Biot tiene dimensiones de masa (kg).

No es correcto expresar la difusividad térmica, k/(ρcp), como: A. m²/s en el sistema internacional. B. lb²/s en el sistema MKS de unidades. C. cm²/s en el sistema cegesimal. D. in²/s en el sistema imperial (británico).

Con respecto a la transmisión de calor es Incorrecto que: A. La conducción de calor en medio líquido depende de la diferencia de temperatura entre dos puntos del medio. B. La transmisión de calor por radiación se puede realizar en vacío. C. La absorción de radiación incidente por un cuerpo puede ser mayor, igual o menor que la radiación que refleja, dependiendo de sus propiedades superficiales y composición. D. La conducción de calor en medio líquido depende sólo de su temperatura.

En un proceso de conducción de calor a través de una placa plana de material homogéneo e isotrópico, con diferencias de temperatura mantenidas constantes entre las dos caras, considere las siguientes afirmaciones sobre el perfil de temperatura dentro de la placa. Identifique cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta: A. El perfil de temperatura a través del grosor de la placa es lineal si el material es homogéneo y la conducción de calor sigue la ley de Fourier. B. En condiciones estacionarias, el flujo de calor a través de la placa es constante, lo que resulta en un gradiente de temperatura constante a través de la placa si el material es homogéneo. C. Un perfil de temperatura exponencial a través del grosor de la placa indica que la conductividad térmica del material aumenta linealmente con la temperatura. D. Si el material de la placa tiene una conductividad térmica que depende de la temperatura, el perfil de temperatura dentro de la placa no será necesariamente lineal, incluso bajo un estado estacionario.

Encuentre qué afirmación de las siguientes es incorrecta en relación con los fluidos reales: A. En un flujo laminar, las capas de fluido se mueven paralelamente entre sí sin mezclarse, mientras que en un flujo turbulento hay mezcla entre las capas. B. Los efectos de la viscosidad son particularmente significativos en situaciones de flujo lento y en tuberías de diámetro pequeño. C. Los fluidos reales presentan viscosidad, lo cual implica la existencia de una fuerza de rozamiento que se opone al movimiento del fluido. D. Para fluidos reales en conducciones de sección constante, la presión a lo largo del tubo permanece constante, independientemente de la presencia de viscosidad.

Encuentre qué afirmación de las siguientes es incorrecta. A. Para fluidos incompresibles como líquidos y gases bajo la aproximación de flujo incompresible en conducciones cuya sección disminuye, el caudal se mantiene constante, implicando que la velocidad aumenta donde la sección de conducción disminuye. B. Los gases en una conducción cuya sección disminuye pueden mantener constante el caudal, pero debido a su compresibilidad, el producto de velocidad por densidad puede variar. C. El agua en una conducción cuya sección disminuye, mantiene constante el producto (velocidad x densidad). D. En una conducción de sección constante, sin rozamiento, la velocidad de un gas puede mantenerse constante si se asume un flujo ideal y sin cambios en las condiciones termodinámicas.

Respecto al contacto entre dos fases es false que...: A. El contacto entre dos fases exige necesariamente que al menos una esté en movimiento. B. Si una operación se realiza en modo discontinuo no se forma interfase. C. En la interfase ocurren fenómenos fisicoquímicos muy complejos. D. Cuando el flujo de las corrientes circula en paralelo se puede formar interfase.

¿Cuál es una función de una torre de absorción de gases?. A. Transferencia de masa entre el gas y el líquido absorbente. B. Separación de partículas sólidas del gas. C. Reducción de la temperatura del gas. D. Aumento de la concentración del gas de salida.

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el proceso de adsorción?. A. El proceso por el cual un gas es capturado por un líquido absorbente. B. El proceso por el cual un sólido retiene moléculas de un gas o líquido en su superficie. C. El proceso por el cual una sustancia se disuelve en un líquido. D. El proceso por el cual un líquido se convierte en gas.

¿Qué característica del carbón activado afecta más a su capacidad de adsorción de contaminantes?. A. Densidad del carbón activado. B. Temperatura de activación del carbón activado. C. Porosidad del carbón activado. D. Tamaño de partícula del carbón activado.

Indique la afirmación falsa, referida a un lecho fijo de adsorbente en el que se trata una corriente fluida para retirar un adsorbato, hasta llegar a la saturación del lecho: A. La Q de saturación (mol de adsorbato/g de adsorbente) depende de la temperatura. B. La Q de saturación (mol de adsorbato/g de adsorbente) depende de la concentración del sorbato en la fase fluida de salida. C. La Q de saturación (mol de adsorbato/g de adsorbente) no depende únicamente del caudal/sección de fase fluida. D. La Q de saturación (mol de adsorbato/g de adsorbente) depende de la altura del lecho si éste es corto.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre el intercambio de calor por convección?. A. La convección natural es causada por la vinculación de un fluido con la temperatura. B. La convección forzada es causada por la circulación de un fluido debido a factores externos, como un ventilador o una bomba. C. La convección solo ocurre en líquidos, no en gases. D. La convección no puede ocurrir en sólidos.

¿Qué es la coagulación en el tratamiento de aguas residuales?. A. La eliminación de sólidos suspendidos mediante la adición de productos químicos que promueven la aglomeración de partículas. B. La eliminación de gases disueltos en el agua mediante la adición de productos químicos que los convierten en sólidos. C. La eliminación de microorganismos patógenos mediante la adición de productos químicos que los inactivan. D. La eliminación de metales pesados mediante la adición de productos químicos que los hacen insolubles.

¿Qué operación unitaria se utiliza para el tratamiento de gases contaminantes en el medio ambiente?. A. Destilación. B. Adsorción. C. Fermentación. D. Cristalización.

¿Cuál es la ecuación general del transporte de masa en sistemas monofásicos sin advección?. A. Ecuación de Darcy, Q = K A ΔP/L. B. Ecuación de Fourier, q = −kA∇T. C. Ecuación de Fick, J = −DAB∇C. D. Ecuación de Navier-Stokes.

Indique la respuesta incorrecta flujo de materia, energía y gradientes: A. El flujo de energía, en un material sólido, es función del gradiente de temperaturas. B. El flujo de materia, debido al movimiento molecular en un sistema monofásico, es función del gradiente de concentración. C. El flujo de energía, en un sistema sólido-líquido con flujo turbulento de la fase, es función de la diferencia de temperaturas sólido-fluido. D. El flujo de materia, en un sistema monofásico, debido al movimiento molecular y al movimiento laminar de la fase, es sólo función del gradiente de concentración.