Balance de Energía en Procesos Estacionarios: Cuestionarios y Ejercicios

Question 1

Identifica el término que representa la energía que se almacena en el interior de un sistema:

Accepted Answer

Acumulación

Answer

Salida

Answer

Generación

Answer

Trabajo

Question 2

¿Cuál de los siguientes factores no contribuye a la generación de energía dentro de un sistema?

Accepted Answer

Transferencia de masa

Answer

Reacciones químicas

Answer

Transferencia de calor

Answer

Trabajo

Question 3

¿Cuál de los siguientes procesos representa una transferencia de energía por conducción?

Accepted Answer

El flujo de calor a través de una barra metálica

Answer

La transferencia de energía entre dos fluidos

Answer

La disipación de calor por radiación

Answer

La convección natural

Question 4

En un sistema adiabático, ¿cómo afecta el aumento de temperatura a la energía interna del sistema?

Accepted Answer

Aumenta la energía interna

Answer

Disminuye la energía interna

Answer

No afecta la energía interna

Answer

Depende del proceso específico

Question 5

¿Cuál es la unidad SI de energía?

Accepted Answer

Joule

Answer

Vatio

Answer

Caloría

Answer

BTU

Question 6

En un proceso exotérmico, ¿qué ocurre con la energía del sistema?

Accepted Answer

Se libera energía del sistema

Answer

Se absorbe energía del sistema

Answer

No hay cambio de energía en el sistema

Answer

Depende del proceso específico

Question 7

En un compresor, el trabajo realizado sobre el fluido es:

Accepted Answer

Positivo

Answer

Depende del fluido

Answer

Cero

Answer

Negativo

Question 8

Una turbina genera trabajo debido a:

Accepted Answer

La expansión del fluido

Answer

La transferencia de calor

Answer

La acumulación de energía

Answer

La compresión del fluido

Question 9

La generación de energía en un calentador eléctrico es:

Accepted Answer

Igual a la tasa de transferencia de calor

Answer

Cero

Answer

Igual a la acumulación de energía

Answer

Igual al trabajo realizado

Question 10

En un proceso adiabático, la transferencia de calor es:

Accepted Answer

Cero

Answer

Variable según el proceso

Answer

Negativa

Answer

Positiva

Question 11

La ecuación de balance de energía para un proceso no estacionario incluye el término de:

Accepted Answer

Acumulación de energía

Answer

Trabajo realizado

Answer

Generación de energía

Question 12

En la ecuación de balance de energía, ¿qué término representa la energía acumulada o almacenada en el sistema?

Accepted Answer

Acumulación

Answer

Salida

Answer

Entrada

Question 13

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es una suposición clave de la ecuación de balance de energía para procesos estacionarios?

Accepted Answer

El estado del sistema permanece constante a lo largo del tiempo

Answer

La transferencia de calor es uniforme

Answer

La energía potencial es siempre despreciable

Answer

La energía cinética es siempre despreciable

Question 14

¿Qué tipo de proceso se caracteriza por tener una acumulación de energía igual a cero?

Accepted Answer

Proceso estacionario

Answer

Proceso transitorio

Answer

Proceso isotérmico

Answer

Proceso adiabático

Question 15

En un proceso adiabático, ¿qué valor tiene la entrada de calor?

Accepted Answer

Cero

Answer

Positivo

Answer

Variable

Answer

Negativo

Question 16

¿Cuál de los siguientes NO es un término en la ecuación de balance de energía para procesos estacionarios?

Accepted Answer

Caudal

Answer

Generación

Answer

Acumulación

Answer

Entrada

Question 17

Define un proceso estacionario.

Accepted Answer

Un proceso en el que las propiedades del sistema no varían con el tiempo.

Answer

Un proceso en el que la temperatura permanece constante.

Answer

Un proceso en el que el caudal másico es invariable.

Question 18

¿Cuál es la ecuación general de balance de energía para procesos estacionarios?

Accepted Answer

Acumulación de energía = Entrada de energía - Salida de energía + Generación de energía - Trabajo

Answer

Caudal de energía = Entrada de energía - Salida de energía

Answer

Acumulación de energía = Generación de energía - Trabajo

Question 19

En un reactor químico, ¿qué puede incluir el término de salida de energía?

Accepted Answer

Pérdidas de calor.

Answer

Entrada de materia prima.

Answer

Generación de producto.

Answer

Consumo de energía eléctrica.

Question 20

¿Qué unidad se emplea habitualmente para expresar la acumulación de energía?

Accepted Answer

Julios (J)

Answer

Joules por segundo (J/s)

Answer

Vatios (W)

Answer

Kilocalorías (kcal)

Question 21

Define un proceso adiabático.

Accepted Answer

Un proceso en el que no hay transferencia de calor con el entorno.

Answer

Un proceso en el que el trabajo es cero.

Answer

Un proceso en el que la acumulación de energía es cero.

Answer

Un proceso en el que la generación de energía es cero.

Question 22

¿Cuál de las siguientes aplicaciones NO es adecuada para la ecuación de balance de energía para procesos estacionarios?

Accepted Answer

Análisis de transitorios térmicos.

Answer

Optimización de procesos químicos.

Answer

Análisis de sistemas de energía.

Answer

Diseño de intercambiadores de calor.

Question 23

En un sistema cerrado, ¿qué representa el término de acumulación de energía?

Accepted Answer

La variación de la energía interna del sistema.

Answer

El caudal de energía que entra al sistema.

Answer

El caudal de energía que sale del sistema.

Answer

El trabajo realizado por el sistema.

Question 24

¿Cuál es la diferencia clave entre un proceso estable y un proceso transitorio?

Accepted Answer

En un proceso estable, las propiedades del sistema permanecen constantes en el tiempo.

Answer

En un proceso transitorio, el sistema se encuentra en equilibrio.

Answer

En un proceso estable, el caudal másico es constante.