Leyes Fundamentales de los Fenómenos de Transporte: Cuestionarios y Ejercicios

Question 1

La ley de Fick describe:

Accepted Answer

El flujo másico debido a un gradiente de concentración

Answer

La conducción de calor

Answer

El flujo de fluidos a través de medios porosos

Question 2

La ecuación de continuidad expresa:

Accepted Answer

La conservación de la masa dentro de un volumen de control

Answer

El balance de fuerzas en un fluido

Answer

La ecuación de estado de los gases ideales

Question 3

La ley de Darcy describe:

Accepted Answer

El flujo de fluidos a través de medios porosos

Answer

La ecuación de estado de los sólidos

Answer

La conducción de calor

Answer

El flujo másico debido a un gradiente de concentración

Question 4

La ley de Fourier establece que:

Accepted Answer

El flujo de calor es proporcional al gradiente de temperatura

Answer

La masa de un fluido es proporcional a su volumen

Answer

La velocidad de difusión es proporcional al coeficiente de difusión

Question 5

El coeficiente de difusión es:

Accepted Answer

Una medida de la facilidad con la que las moléculas se difunden

Answer

Una propiedad del material que indica su conductividad térmica

Answer

Una propiedad del fluido que determina su viscosidad

Question 6

El número de Péclet es:

Accepted Answer

Una medida de la relación entre convección y difusión

Answer

Una propiedad del material que indica su conductividad eléctrica

Answer

Una constante que determina la velocidad del sonido en un fluido

Question 7

Las condiciones de contorno de Dirichlet especifican:

Accepted Answer

El valor de la variable dependiente en el límite

Answer

La segunda derivada de la variable dependiente en el límite

Answer

El gradiente de la variable dependiente en el límite

Answer

El flujo de la variable dependiente en el límite

Question 8

Los métodos numéricos para resolver problemas de transporte implican:

Accepted Answer

Discretizar las ecuaciones gobernantes y resolverlas numéricamente

Answer

Resolver las ecuaciones analíticamente utilizando series infinitas

Answer

Utilizar modelos experimentales para predecir el comportamiento del transporte

Question 9

¿Cuál de las siguientes ecuaciones describe la ley de Fick para la difusión en una dimensión?

Accepted Answer

Flujo = - (D * dA * dc/dx)

Answer

Flujo = (D * dA * dc/dy)

Answer

Flujo = (D * dA * dc/dz)

Question 10

¿Qué ley describe el transporte de energía por conducción en una barra unidimensional?

Accepted Answer

Ley de Fourier

Answer

Ley de Newton

Answer

Ley de Ohm

Answer

Ley de Laplace

Question 11

¿Cuál es la ecuación de continuidad para un fluido incompresible en tres dimensiones?

Accepted Answer

∂u/∂x + ∂v/∂y + ∂w/∂z = 0

Answer

∂u/∂t + ∂v/∂x + ∂w/∂y = 0

Answer

∂u/∂x + ∂v/∂y + ∂w/∂t = 0

Answer

∂u/∂y + ∂v/∂x + ∂w/∂z = 0

Question 12

¿Qué ley establece la conservación de la masa para un sistema cerrado?

Accepted Answer

La masa total dentro de un sistema cerrado permanece constante

Answer

El momento total dentro de un sistema cerrado permanece constante

Answer

La energía total dentro de un sistema cerrado permanece constante

Question 13

¿Cuál es la ley de Darcy para el flujo a través de un medio poroso unidimensional?

Accepted Answer

Flujo = (K * A * (dP/dL)) / μ

Answer

Flujo = (K * A * (dL/dP)) / μ

Answer

Flujo = (μ * A * (dP/dL)) / K

Answer

Flujo = (μ * A * (dL/dP)) / K

Question 14

¿Qué tipo de fenómeno de transporte implica el movimiento de materia de una zona de mayor concentración a otra de menor concentración?

Accepted Answer

Difusión

Answer

Conducción

Answer

Convección

Answer

Radiación

Question 15

¿Cuál es la unidad del coeficiente de difusión en la ley de Fick?

Accepted Answer

[m^2/s]

Answer

[kg/m^3]

Answer

[J/(kg·K)]

Answer

[m/s]

Question 16

¿Qué tipo de condiciones de contorno se utilizan típicamente para resolver problemas de difusión unidimensional?

Accepted Answer

Concentración especificada o flujo cero

Answer

Presión especificada o flujo de masa cero

Answer

Temperatura especificada o flujo de calor cero

Answer

Velocidad especificada o tensión cero

Question 17

¿Qué propiedad del fluido influye en la resistencia al flujo en la ley de Darcy?

Accepted Answer

Viscosidad

Answer

Conductividad térmica

Answer

Densidad

Answer

Difusividad

Question 18

¿Cuál de las siguientes leyes describe el flujo de difusión en un medio isótropo con gradientes de concentración?

Accepted Answer

Ley de Fick

Answer

Ley de Bernoulli

Answer

Ley de Stokes

Answer

Ley de Darcy

Question 19

En la ecuación de conducción de calor de Fourier, ¿qué representa el término 'k'?

Accepted Answer

Conductividad térmica del material

Answer

Viscosidad dinámica del material

Answer

Capacidad calorífica específica del material

Answer

Densidad del material

Question 20

La ley de Darcy se aplica al flujo de fluidos en:

Accepted Answer

Medios porosos saturados

Answer

Tuberías lisas de diámetro constante

Answer

Canales abiertos con flujo turbulento

Question 21

La ecuación de continuidad expresa el principio de:

Accepted Answer

Conservación de la masa

Answer

Conservación de la entropía

Answer

Conservación del momento

Answer

Conservación de la energía

Question 22

¿Cuál de las siguientes ecuaciones NO es una ley fundamental de los fenómenos de transporte?

Accepted Answer

Ecuación de Navier-Stokes

Answer

Ley de Fick

Answer

Ley de Fourier

Answer

Ley de Darcy

Question 23

La ecuación de Fourier se aplica al flujo de calor:

Accepted Answer

En condiciones de estado estacionario

Answer

En estado transitorio

Answer

En régimen laminar

Answer

En régimen turbulento

Question 24

La permeabilidad de un medio poroso es:

Accepted Answer

Una medida de la facilidad con la que un fluido fluye a través del medio

Answer

Una medida de la resistencia al flujo del fluido

Answer

Una medida de la viscosidad del fluido

Question 25

La ecuación de conservación de la masa se utiliza para:

Accepted Answer

Determinar el flujo másico

Answer

Determinar la temperatura del fluido

Answer

Determinar el gradiente de presión

Answer

Determinar la concentración del soluto

Question 26

Las leyes fundamentales de los fenómenos de transporte se basan en:

Accepted Answer

Principios de conservación y leyes empíricas

Answer

Teoría cuántica

Answer

Solo leyes empíricas

Answer

Solo principios de conservación