Principios de Ingeniería Química

Desde la perspectiva termodinámica, ¿qué principio rige el flujo espontáneo de calor entre dos cuerpos con diferente temperatura?. El principio de conservación de la energía. La segunda ley de la termodinámica. La ley de Boyle-Mariotte. El principio de Pascal.

En un proceso industrial, la transmisión de energía térmica entre moléculas adyacentes sin desplazamiento de materia corresponde al mecanismo de: Conducción. Convección. Radiación. Evaporación.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente la convección natural?. Es un proceso exclusivo de sólidos en contacto. Se origina por diferencias de densidad dentro de un fluido debido a gradientes de temperatura. Se produce mediante ventiladores o bombas externas. Ocurre únicamente cuando hay vacío térmico.

En la ecuación Q = m ⋅ Cp ⋅ ΔT, el término Cp representa: La cantidad total de energía intercambiada. El calor específico a presión constante. La capacidad calorífica a volumen constante. El coeficiente global de transferencia de calor.

El flujo de calor se define como: La energía total intercambiada entre dos cuerpos. El calor transferido por unidad de masa. La razón de transferencia de calor por unidad de área. La potencia necesaria para producir un cambio térmico.

La dirección natural del flujo de calor entre dos cuerpos depende de: Su masa y densidad. La diferencia de presión. El gradiente térmico entre ellos. Su capacidad calorífica.

¿Cuál de los siguientes factores incrementa la velocidad de transferencia de calor por convección?. Reducción de la superficie de contacto. Disminución del gradiente de temperatura. Incremento de la velocidad del fluido. Aumento de la viscosidad del fluido.

Durante la ebullición de nucleación, el calor se transfiere: A través de ondas electromagnéticas sin medio material. Por formación de burbujas en sitios específicos de una superficie caliente. Mediante convección forzada en flujo turbulento. Por contacto directo entre vapor y líquido en equilibrio.

En la ebullición de película, ¿qué fenómeno reduce la eficiencia térmica del proceso?. La disminución del gradiente térmico. La generación de una capa continua de vapor que actúa como aislante. El aumento de la conductividad del material. La formación de burbujas en sitios localizados.

¿Qué tipo de condensación permite una mayor eficiencia en la transferencia de calor?. En película, debido a la continuidad del flujo. En gotas, por la exposición directa del vapor a la superficie fría. Por contacto directo, debido a la mezcla de fluidos. En capa gruesa, por la acumulación de condensado.

Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos son ampliamente utilizados porque: Permiten la mezcla directa de fluidos calientes y fríos. Soportan altas presiones y temperaturas. Operan únicamente en regímenes laminares. Requieren mantenimiento constante.

¿Cuál es la principal ventaja de los intercambiadores de calor de placas?. Su capacidad para operar en condiciones extremas de presión. Su bajo coeficiente de transferencia térmica. Su alta eficiencia térmica en espacios reducidos. Su fácil adaptación a regímenes de flujo turbulento.

En un intercambiador de doble tubo, ¿qué disposición de flujo proporciona mayor eficiencia térmica?. Flujo paralelo. Flujo cruzado. Contraflujo. Flujo radial.

Los intercambiadores de calor compactos se caracterizan por: Su baja eficiencia energética. Su gran área superficial por unidad de volumen. Su aplicación exclusiva en procesos a baja temperatura. Su necesidad de limpieza continua.

¿Cuál de las siguientes variables influye directamente en la selección del material de un intercambiador de calor?. La densidad del fluido. La resistencia a la corrosión. El color superficial del material. La masa molar del gas empleado.