Resistencia Térmica: Concepto, Cálculo y Aplicaciones en Ingeniería Mecánica

Question 1

Define la resistencia térmica en el contexto de la transmisión de calor.

Accepted Answer

Es la capacidad de un material para oponerse al flujo de calor.

Answer

Es la diferencia de temperatura entre las superficies de un material.

Answer

Es la medida de la cantidad de calor transferida a través de un material.

Answer

Es la fuerza que impulsa el flujo de calor.

Question 2

¿Qué tipo de aislamiento térmico ofrece la mayor resistencia térmica por unidad de espesor?

Accepted Answer

Aerogel

Answer

Guata de celulosa

Answer

Espuma de poliestireno

Answer

Lana de vidrio

Question 3

Para el aislamiento térmico de edificios, ¿qué propiedad del material es más deseable?

Accepted Answer

Baja conductividad térmica

Answer

Alta conductividad térmica

Answer

Alta densidad

Answer

Baja densidad

Question 4

La unidad SI de resistencia térmica es:

Accepted Answer

K/W

Answer

J/s

Answer

W/K

Answer

Ω

Question 5

Se tienen dos resistencias térmicas conectadas en paralelo, con valores de 0,2 m²K/W y 0,4 m²K/W, respectivamente. ¿Calcular la resistencia térmica equivalente?

Accepted Answer

0,133 m²K/W

Answer

0,3 m²K/W

Answer

0,8 m²K/W

Answer

0,6 m²K/W

Question 6

La resistencia térmica de un aislante es inversamente proporcional a su espesor. Si se duplica el espesor del aislante, ¿qué ocurre con la resistencia térmica?

Accepted Answer

Se duplica

Answer

No cambia

Answer

Se cuadruplica

Answer

Se reduce a la mitad

Question 7

La resistencia térmica de un aislante se mide en:

Accepted Answer

m²K/W

Answer

K/W

Answer

W/m

Answer

W/m²K

Question 8

Cuando dos materiales con diferentes resistencias térmicas (R1 y R2) se combinan en serie, ¿cómo se calcula la resistencia térmica total (Rt) de la combinación?

Accepted Answer

Rt = R1 + R2

Answer

Rt = R1 / R2

Answer

Rt = R1 - R2

Answer

Rt = R2 / R1

Question 9

La conductividad térmica (k) de un material representa su capacidad para:

Accepted Answer

Transferir calor

Answer

Almacenar calor

Answer

Absorber calor

Answer

Generar calor

Question 10

En un sistema de calefacción, el intercambiador de calor sirve principalmente para:

Accepted Answer

Intercambiar calor entre fluidos

Answer

Controlar el flujo de calor

Answer

Generar calor

Answer

Almacenar calor

Question 11

Cuando la temperatura de la superficie de un objeto es superior a la temperatura ambiente, ¿en qué dirección se produce la transferencia de calor?

Accepted Answer

Del objeto al ambiente

Answer

Depende de la conductividad térmica del objeto

Answer

No hay transferencia de calor

Answer

Del ambiente al objeto

Question 12

De acuerdo con la ley de enfriamiento de Newton, la tasa de enfriamiento de un objeto es:

Accepted Answer

Proporcional a la diferencia de temperatura entre el objeto y su entorno

Answer

Proporcional a la conductividad térmica del objeto

Answer

Constante

Answer

Inversamente proporcional a la temperatura del entorno

Question 13

En una casa bien aislada, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

La resistencia térmica total es elevada

Answer

La tasa de transferencia de calor es alta

Answer

La conductividad térmica total es baja

Answer

La temperatura interior es siempre inferior a la exterior

Question 14

Define con precisión la resistencia térmica.

Accepted Answer

Es la propiedad de un material que obstaculiza el flujo de calor.

Answer

Es la cantidad de calor que pasa a través de un material por unidad de tiempo.

Answer

Es la diferencia de temperatura entre dos superficies.

Question 15

Tres resistencias térmicas, de 1 m²·K/W, 2 m²·K/W y 3 m²·K/W, se conectan en paralelo. ¿Cuál es su resistencia térmica total?

Accepted Answer

0,33 m²·K/W

Answer

1 m²·K/W

Answer

9 m²·K/W

Answer

6 m²·K/W

Question 16

Una pared consta de una capa de yeso de 10 mm de grosor con conductividad térmica k = 0,5 W/mK y una capa de ladrillo de 200 mm de grosor con conductividad térmica k = 0,8 W/mK. Determina la resistencia térmica total de la pared.

Accepted Answer

0,275 m²K/W

Answer

0,4 m²K/W

Answer

0,25 m²K/W

Answer

0,35 m²K/W

Question 17

Dos resistencias térmicas de 0,5 m²K/W y 1 m²K/W se conectan en paralelo. Calcula la resistencia térmica equivalente.

Accepted Answer

0,333 m²K/W

Answer

0,4 m²K/W

Answer

0,15 m²K/W

Answer

0,25 m²K/W

Question 18

Tres capas de material, con resistencias térmicas R1, R2 y R3, se colocan en paralelo. ¿Cuál es la resistencia térmica equivalente del conjunto?

Accepted Answer

1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)

Answer

R1 * R2 * R3

Answer

(R1 + R2 + R3) / 3

Answer

R1 + R2 + R3

Question 19

Se desea reducir la transferencia de calor a través de una pared. ¿Cuál de las siguientes acciones aumentará la resistencia térmica de la pared?

Accepted Answer

Aumentar el espesor de la pared

Answer

Disminuir la conductividad térmica del material

Answer

Aumentar la diferencia de temperatura entre las caras de la pared

Answer

Disminuir la superficie de la pared

Question 20

Un sistema de aislamiento térmico se utiliza para reducir la pérdida de calor a través de una ventana. ¿Qué tipo de resistencia térmica se considera dominante en este sistema?

Accepted Answer

Resistencia de la capa de aire

Answer

Resistencia del marco de la ventana

Answer

Resistencia de la superficie de la ventana

Answer

Resistencia del vidrio

Question 21

En un sistema de aislamiento térmico, ¿cuál es la función principal de la capa de aire?

Accepted Answer

Aumentar la resistencia térmica

Answer

Reducir la diferencia de temperatura

Answer

Disminuir la conductividad térmica del material

Answer

Aumentar la transferencia de calor

Question 22

¿Cuál de las siguientes expresiones define la resistencia térmica de un material?

Accepted Answer

Longitud / (Área * Conductividad térmica)

Answer

Espesor / (Área * Conductividad térmica)

Answer

Conductividad térmica / Longitud

Answer

Área / (Longitud * Conductividad térmica)

Question 23

En una pared compuesta por dos materiales en serie, la resistencia térmica total es:

Accepted Answer

Suma de las resistencias térmicas individuales

Answer

Resistencia térmica del material más delgado

Answer

Promedio de las resistencias térmicas individuales

Answer

Resistencia térmica del material más grueso

Question 24

En un sistema de tuberías aisladas, la resistencia térmica del aislamiento puede expresarse como:

Accepted Answer

Espesor del aislamiento / (Conductividad térmica del aislamiento * Área superficial)

Answer

Área superficial / (Espesor del aislamiento * Conductividad térmica del aislamiento)

Answer

Conductividad térmica del aislamiento / Espesor

Question 25

Para minimizar la pérdida de calor a través de una pared, las resistencias térmicas deben ser:

Accepted Answer

Altas

Answer

Nulas

Answer

Medias

Answer

Bajas

Question 26

En una pared con dos materiales en paralelo, la resistencia térmica total es:

Accepted Answer

Inversa de la suma de las inversas de las resistencias térmicas individuales

Answer

Suma de las resistencias térmicas individuales

Answer

Promedio de las resistencias térmicas individuales

Question 27

El aislamiento de una tubería puede reducir la pérdida de calor:

Accepted Answer

Aumentando la resistencia térmica

Answer

Aumentando el área superficial

Answer

Disminuyendo la conductividad térmica

Answer

Disminuyendo la temperatura del fluido

Question 28

¿Cuál de los siguientes factores NO influye en la resistencia térmica de un material?

Accepted Answer

Conductividad eléctrica

Answer

Área

Answer

Conductividad térmica

Answer

Longitud

Question 29

Una pared compuesta por tres capas de materiales en serie tiene resistencias térmicas de 0,5 m²·K/W, 1 m²·K/W y 1,5 m²·K/W. Calcular la resistencia térmica total de la pared.

Accepted Answer

3 m²·K/W

Answer

1,5 m²·K/W

Answer

0,33 m²·K/W

Answer

0,5 m²·K/W

Question 30

Un aislamiento con una resistencia térmica de 5 m²·K/W se aplica a una tubería con un diámetro exterior de 0,1 m y una longitud de 10 m. Calcular la pérdida de calor por conducción a través del aislamiento si la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la tubería es de 50 K.

Accepted Answer

400 W

Answer

800 W

Answer

600 W

Answer

200 W

Question 31

En un sistema de calefacción, una resistencia térmica de 0,2 m²·K/W se conecta en paralelo con otra resistencia térmica de 0,4 m²·K/W. Calcular la resistencia térmica total del sistema.

Accepted Answer

0,133 m²·K/W

Answer

0,4 m²·K/W

Answer

0,6 m²·K/W

Answer

0,2 m²·K/W