Intercambiadores de calor: Tipos y aplicaciones en sistemas de refrigeración y calefacción de automóviles

Question 1

Un intercambiador de calor que consiste en dos tubos concéntricos, donde el fluido caliente fluye por el tubo interior y el fluido frío por el espacio anular, se denomina:

Accepted Answer

De doble tubo

Answer

De tubos y coraza

Answer

De carcasa y tubos

Answer

De placas

Question 2

El coeficiente de transferencia de calor global (U) en un intercambiador de calor está determinado por:

Accepted Answer

Las resistencias térmicas de los fluidos y las paredes

Answer

Solo las resistencias térmicas de las paredes

Answer

Solo las resistencias térmicas de los fluidos

Answer

El tipo de fluido utilizado

Question 3

El rendimiento de un intercambiador de calor se define como:

Accepted Answer

La proporción entre la transferencia de calor real y la máxima posible

Answer

La proporción entre la caída de presión y la transferencia de calor

Answer

La proporción entre la superficie de transferencia de calor y el volumen del intercambiador

Answer

La proporción entre la temperatura de entrada y la de salida

Question 4

El propósito principal de un intercambiador de calor en un sistema de refrigeración de automóviles es:

Accepted Answer

Transferir calor del motor al refrigerante

Answer

Transferir calor del refrigerante al motor

Answer

Enfriar el aceite

Answer

Calentar el habitáculo

Question 5

En un intercambiador de calor de contraflujo, el fluido caliente y el fluido frío fluyen:

Accepted Answer

En direcciones opuestas, maximizando el intercambio de calor

Answer

Perpendicularmente entre sí, minimizando el contacto entre los fluidos

Answer

En forma de contraespiral, creando un flujo turbulento

Answer

En la misma dirección, reduciendo el intercambio de calor

Question 6

El coeficiente general de transferencia de calor (U) en un intercambiador de calor depende principalmente de:

Accepted Answer

Los coeficientes de convección de ambos fluidos y la resistencia térmica de la pared que los separa

Answer

Solo los coeficientes de convección de los fluidos, subestimando la influencia de la resistencia térmica

Answer

Solo la resistencia térmica de la pared, ignorando los efectos de la convección

Question 7

Un intercambiador de calor cuyo propósito principal es condensar un vapor, transformándolo en líquido, se conoce como:

Accepted Answer

Condensador

Answer

Enfriador, que reduce la temperatura de un fluido

Answer

Calentador, que eleva la temperatura de un fluido

Answer

Evaporador, que convierte un líquido en vapor

Question 8

¿Cuáles de los siguientes factores afectan significativamente el rendimiento de un intercambiador de calor?

Accepted Answer

Área de transferencia de calor, longitud del recorrido y caudal de los fluidos

Answer

Solo la longitud del recorrido, subestimando la influencia del área y el caudal

Answer

Solo el área de transferencia de calor, ignorando otros factores importantes

Question 9

En un intercambiador de calor de placas y juntas, el sellado entre las placas se logra mediante:

Accepted Answer

Juntas de goma flexibles

Answer

Roscado, que requiere un mecanizado preciso y puede comprometer la integridad de las placas

Answer

Encoladura, que proporciona un sellado menos fiable y puede degradarse con el tiempo

Answer

Solderadura, creando uniones permanentes pero menos flexibles

Question 10

¿Cuál de las siguientes es una ventaja notable de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos?

Accepted Answer

Alta presión de trabajo, lo que permite su uso en sistemas con fluidos a altas presiones

Answer

Fácil limpieza, que puede ser una ventaja de otros tipos de intercambiadores de calor

Answer

Compacidad, que suele ser una ventaja de los intercambiadores de placas

Answer

Bajo costo de fabricación, que puede variar según el diseño y los materiales utilizados

Question 11

En un intercambiador de calor de aletas, el propósito principal de las aletas es:

Accepted Answer

Aumentar la superficie de transferencia de calor, mejorando la eficiencia del intercambio

Answer

Reducir la resistencia térmica, que es una consecuencia del aumento de la superficie

Answer

Reducir la presión, que no es una función típica de las aletas

Answer

Mejorar el flujo de fluido, que puede ser un efecto secundario pero no el propósito principal

Question 12

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa correctamente el balance de energía en un intercambiador de calor?

Accepted Answer

Q = m1 * cp1 * (T1,in - T1,out) = m2 * cp2 * (T2,out - T2,in)

Answer

Q = U * A * (T1 - T2), que es la ecuación para la tasa de transferencia de calor, no el balance de energía

Answer

Q = m * c * (T2 - T1), que es una ecuación simplificada que no considera los flujos másicos o las capacidades caloríficas específicas

Question 13

El fenómeno conocido como 'fouling' en los intercambiadores de calor se refiere a:

Accepted Answer

La acumulación de depósitos o incrustaciones en la superficie de transferencia de calor, lo que reduce su eficiencia

Answer

Aumento del caudal, que no es un efecto del fouling

Answer

Reducción de la resistencia térmica, lo cual es incorrecto ya que el fouling aumenta la resistencia

Question 14

¿Qué concepto describe la capacidad intrínseca de un intercambiador de calor para transferir calor?

Accepted Answer

Coeficiente global de transferencia de calor

Answer

Diferencia de temperatura

Answer

Caudal másico

Answer

Área de superficie

Question 15

En un intercambiador de calor de carcasa y tubos, ¿qué tipo de flujo se produce cuando los fluidos viajan en direcciones perpendiculares entre sí?

Accepted Answer

Flujo cruzado

Answer

Flujo contracorriente

Answer

Flujo paralelo

Question 16

¿Cuál es el propósito principal de las aletas en los intercambiadores de calor?

Accepted Answer

Aumentar la superficie de transferencia de calor para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor.

Answer

Reducir la resistencia al flujo de los fluidos.

Answer

Mejorar la eficiencia térmica general del sistema.

Answer

Proteger los tubos del intercambiador de calor de la corrosión.

Question 17

¿Qué tipo de intercambiador de calor se utiliza específicamente para calentar el aire que ingresa a la cabina de un automóvil?

Accepted Answer

Calefactor de cabina

Answer

Intercambiador de calor agua-aceite

Answer

Radiador

Answer

Enfriador de aceite

Question 18

¿Cuál de los siguientes factores influye directamente en la eficiencia de un intercambiador de calor?

Accepted Answer

Superficie de transferencia de calor

Answer

Tamaño del ventilador

Answer

Velocidad del viento

Answer

Color de la superficie

Question 19

Los intercambiadores de calor son versátiles en su aplicación. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre su función es verdadera?

Accepted Answer

Pueden utilizarse para calentar o enfriar fluidos.

Answer

No pueden intercambiar calor entre fluidos.

Answer

Sólo pueden utilizarse para calentar fluidos.

Answer

Sólo pueden utilizarse para enfriar fluidos.

Question 20

Los tubos de los intercambiadores de calor suelen estar hechos de un material específico. ¿Cuál de los siguientes materiales es comúnmente utilizado?

Accepted Answer

Cobre

Answer

Hierro

Answer

Caucho

Answer

Plástico

Question 21

Para mejorar la capacidad de transferencia de calor en un intercambiador de calor, se utiliza un método específico. ¿Cuál es este método?

Accepted Answer

Turbulencia

Answer

Laminaridad

Answer

Radiación

Answer

Convección

Question 22

Un intercambiador de calor que transfiere calor entre dos fluidos que fluyen en direcciones opuestas se conoce como:

Accepted Answer

Intercambiador de calor de flujo cruzado

Answer

Intercambiador de calor de flujo mixto

Answer

Intercambiador de calor de flujo inverso

Answer

Intercambiador de calor de flujo paralelo

Question 23

En un sistema de refrigeración de un automóvil, el intercambiador de calor que transfiere el calor del refrigerante del motor al aire ambiente se denomina:

Accepted Answer

Radiador

Answer

Evaporador

Answer

Condensador

Question 24

La principal ventaja de un intercambiador de calor de placas sobre un intercambiador de calor de tubo y carcasa es:

Accepted Answer

Mayor eficiencia de transferencia de calor por unidad de área

Answer

Mayor resistencia a la corrosión

Answer

Menor costo de fabricación

Question 25

Un intercambiador de calor que utiliza placas corrugadas para aumentar la superficie de transferencia de calor se conoce como:

Accepted Answer

Intercambiador de calor de placas

Answer

Intercambiador de calor de flujo paralelo

Answer

Intercambiador de calor de tubo y carcasa

Answer

Intercambiador de calor de flujo cruzado

Question 26

El coeficiente de transferencia de calor en un intercambiador de calor se ve afectado por:

Accepted Answer

Velocidad del fluido, tipo de fluido, superficie de transferencia de calor

Answer

Material del intercambiador de calor, tamaño del motor, tipo de combustible

Answer

Color del intercambiador de calor, presión atmosférica, temperatura ambiente

Question 27

En un sistema de calefacción de un automóvil, el intercambiador de calor que calienta el aire del habitáculo utilizando el calor del refrigerante del motor se denomina:

Accepted Answer

Calentador

Answer

Radiador

Answer

Condensador

Answer

Evaporador

Question 28

El rendimiento de un intercambiador de calor se mide generalmente mediante:

Accepted Answer

Eficiencia de transferencia de calor

Answer

Velocidad del vehículo

Answer

Potencia del motor

Answer

Consumo de combustible

Question 29

En un intercambiador de calor de tubo y carcasa, la carcasa suele contener:

Accepted Answer

El fluido con mayor caudal

Answer

El fluido con menor caudal

Answer

El fluido que requiere una menor temperatura

Answer

El fluido que requiere una mayor temperatura

Question 30

Un intercambiador de calor que utiliza un flujo de aire forzado para enfriar el refrigerante del motor se denomina:

Accepted Answer

Intercambiador de calor de aire

Answer

Intercambiador de calor de aceite

Answer

Intercambiador de calor de agua

Question 31

En un sistema de refrigeración de un automóvil, el intercambiador de calor que condensa el refrigerante y libera el calor al ambiente se denomina:

Accepted Answer

Condensador

Answer

Radiador

Answer

Evaporador

Answer

Intercambiador de calor de aceite