Test sobre Turbinas, Refrigeración y Combustión en Ingeniería Química

Pregunta 1: Los combustibles líquidos, debido a su facilidad para mezclarse íntimamente con el aire, requieren un menor exceso de aire para una combustión óptima que los combustibles gaseosos.

A. Sí

B. No

Explicación: Según el material de estudio, los combustibles gaseosos se mezclan íntimamente con el aire y requieren un menor exceso de aire. Los combustibles líquidos, en cambio, deben quemarse por pulverización para una buena mezcla y requieren un exceso de aire mayor que los gaseosos.

Pregunta 2: Según los materiales de estudio, ¿cuáles de los siguientes son los tres factores clave, conocidos como las '3 T de la combustión', para todo proceso de combustión industrial?

A. Tiempo, Temperatura y Turbulencia

B. Tiempo, Temperatura y Tipo de combustible

C. Temperatura, Turbulencia y Presión

D. Tiempo, Tipo de quemador y Turbulencia

Explicación: Todo proceso de combustión industrial depende de tres factores, llamados las 3 T de la combustión: Tiempo para completar las reacciones químicas de oxidación, Temperatura en la cámara de combustión para asegurar la oxidación total y Turbulencia para una mezcla perfecta entre combustible y oxígeno.

Pregunta 3: En la ecuación de flujo de calor $Q = -kA \frac{dT}{dx}$ para una pared simple, 'k' se refiere a la conductividad térmica del material de la pared no poroso.

A. Sí

B. No

Explicación: Según los materiales, 'k' se define como la conductividad térmica del material de la pared (no poroso) con unidades de kcal/h m°C.

Pregunta 4: Según los materiales de estudio, ¿cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente cómo se calcula el flujo de calor a través de una pared aislada (pared compuesta) en estado estacionario y cómo se abordan las temperaturas desconocidas?

A. El flujo de calor en una pared compuesta se calcula sumando las resistencias térmicas individuales de cada capa y dividiendo el salto total de temperatura entre esta resistencia total.

B. Para determinar las temperaturas en las interfaces de una pared aislada y los coeficientes de conductividad térmica medios, se utiliza un método de tanteos ajustando los valores de temperatura adoptados hasta que coincidan con los calculados.

C. El flujo de calor a través de una pared compuesta es siempre menor que el flujo a través de una pared simple con las mismas condiciones iniciales de temperatura en la superficie interna.

D. El área media de flujo para superficies tubulares en una pared compuesta se calcula utilizando la media geométrica de las áreas interna y externa.

Explicación: La primera opción es correcta porque el material establece que en una pared compuesta, el flujo de calor se calcula como Q = ΔT / R, donde R es la suma de las resistencias térmicas individuales. La segunda opción también es correcta, ya que el material describe que para conocer las temperaturas en las interfaces (como T's y T2) y, consecuentemente, los valores de k medios y hT, se debe proceder por tanteos adoptando valores y ajustándolos. La tercera opción es incorrecta porque, si bien el material muestra un ejemplo donde Q' < Q al añadir una capa aislante, no establece que siempre será menor; la comparación se hace en un contexto específico. La cuarta opción es incorrecta porque el material indica que la media geométrica se usa para superficies esféricas concéntricas, mientras que para superficies tubulares se usa la media logarítmica.

Pregunta 5: Según el material de estudio, el amoníaco y el cloruro de metilo son ejemplos de fluidos refrigerantes considerados no tóxicos.

A. Sí

B. No

Explicación: El material de estudio establece que "El CO₂ y los freones no son tóxicos, mientras que el cloruro de metilo es muy tóxico". Además, sobre el amoníaco, menciona "Pero por su toxicidad y su corrosividad, se prefieren otros refrigerantes". Por lo tanto, tanto el amoníaco como el cloruro de metilo son tóxicos.