Intercambio Radiativo entre Superficies: Cuestionarios y Ejercicios

Question 1

El factor de forma representa:

Accepted Answer

La fracción de radiación emitida por una superficie que llega a otra superficie

Answer

La potencia radiada por unidad de área

Answer

La cantidad total de radiación emitida por una superficie

Question 2

La ecuación de transferencia de radiación describe:

Accepted Answer

El intercambio de radiación entre dos superficies

Answer

La emisión de radiación por una superficie ideal

Answer

El flujo de calor por conducción

Answer

La absorción de radiación por una superficie

Question 3

Una superficie con una emisividad de 0,5:

Accepted Answer

Emite la mitad de la radiación que una superficie ideal a la misma temperatura

Answer

Refleja la mitad de la radiación que una superficie ideal a la misma temperatura

Answer

Absorbe la mitad de la radiación que una superficie ideal a la misma temperatura

Question 4

El principal mecanismo de intercambio de calor en el interior de una estrella es:

Accepted Answer

Radiación

Answer

Conducción

Answer

Convección

Answer

Evaporación

Question 5

El efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra se debe principalmente a:

Accepted Answer

La absorción y emisión de radiación infrarroja por los gases de efecto invernadero

Answer

La convección del aire caliente hacia la atmósfera

Answer

La reflexión de la radiación solar por las nubes

Question 6

¿Qué define el factor de forma en el intercambio radiativo entre superficies?

Accepted Answer

La fracción de energía radiante emitida por una superficie y recibida por otra

Answer

La cantidad total de energía radiante emitida por una superficie

Answer

El área de la superficie emisora perpendicular a la dirección de la radiación

Question 7

Según la ecuación de transferencia de radiación, ¿cómo se calcula la radiación neta emitida desde una superficie?

Accepted Answer

Como la absortividad multiplicada por la radiación incidente menos la emisividad multiplicada por la radiación emitida

Answer

Como la suma de la emisividad y la absortividad multiplicadas por la radiación incidente

Question 8

Entre las siguientes superficies, ¿cuál tiene mayor emisividad?

Accepted Answer

Superficie negra ideal

Answer

Superficie blanca

Answer

Superficie de vidrio

Answer

Superficie metálica pulida

Question 9

¿Cómo afecta la rugosidad de la superficie a su absortividad?

Accepted Answer

Aumenta la absortividad

Answer

Disminuye la absortividad

Answer

No afecta a la absortividad

Question 10

Para calcular el flujo de calor radiativo entre dos superficies, ¿qué fórmula se utiliza?

Accepted Answer

Flujo de calor = Factor de forma x (Temperatura absoluta emisora^4 - Temperatura absoluta receptora^4)

Answer

Flujo de calor = Área de la superficie x (Temperatura absoluta emisora - Temperatura absoluta receptora)

Question 11

¿Cuál es el propósito de un escudo radiativo?

Accepted Answer

Reducir el flujo de calor radiativo entre dos superficies

Answer

No afecta al flujo de calor radiativo entre dos superficies

Answer

Aumentar el flujo de calor radiativo entre dos superficies

Question 12

Si dos superficies están a la misma temperatura, ¿qué ocurre con el intercambio radiativo de calor entre ellas?

Accepted Answer

Es cero

Answer

Es igual al flujo de calor conductivo entre ellas

Answer

Es igual al flujo de calor convectivo entre ellas

Answer

Depende del factor de forma entre ellas

Question 13

¿Cuál es la unidad del factor de forma en el Sistema Internacional?

Accepted Answer

No tiene unidades

Answer

Metros cuadrados

Answer

Vatios por metro cuadrado

Answer

Metros

Question 14

En una chimenea de una central térmica, las paredes están recubiertas con un material de alta emisividad y absortividad. ¿Qué ventaja ofrece utilizar este tipo de material?

Accepted Answer

Reduce la pérdida de calor por radiación.

Answer

Incrementa la emisión de gases contaminantes.

Answer

Aumenta la pérdida de calor por convección.

Answer

No afecta al intercambio de calor.

Question 15

Menciona las propiedades que determinan la emisividad de una superficie.

Accepted Answer

Naturaleza del material, longitud de onda, temperatura

Answer

Geometría de la superficie, presión, humedad

Answer

Conductividad térmica, densidad, capacidad calorífica

Question 16

Considera dos superficies grises, 1 y 2, con emisividades ε1 y ε2, respectivamente. Si la superficie 2 es perfectamente absorbente (α2 = 1), determina el factor de vista efectivo entre ambas superficies.

Accepted Answer

F12 = ε1

Answer

F12 = ε2

Answer

F12 = 0

Answer

F12 = 1

Question 17

¿Qué ley establece que la tasa de emisión térmica neta de una superficie es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta?

Accepted Answer

Ley de Stefan-Boltzmann

Answer

Ley de Kirchhoff

Answer

Ley de Wien

Answer

Ley de Planck

Question 18

Considerando dos superficies negras separadas por un medio transparente, ¿cuál de las siguientes ecuaciones representa la tasa de transferencia de calor radiativo?

Accepted Answer

Q = σA1F1-2*(T1⁴-T2⁴)

Answer

Q = σA1F1-2*(T1³-T2³)

Answer

Q = σA1F1-2*(T1²-T2²)

Answer

Q = σA1F1-2*(T1-T2)

Question 19

¿Qué propiedad de una superficie determina su capacidad para absorber radiación?

Accepted Answer

Emisividad

Answer

Transmitancia

Answer

Reflectancia

Answer

Absorbancia

Question 20

¿Qué tipo de superficie se caracteriza por emitir la máxima cantidad de radiación térmica para una temperatura dada?

Accepted Answer

Superficie negra

Answer

Superficie blanca

Answer

Superficie gris

Question 21

¿Cuál de los siguientes factores NO afecta al factor de forma?

Accepted Answer

Temperatura de las superficies

Answer

Distancia entre las superficies

Answer

Forma y orientación de las superficies

Answer

Propiedades de las superficies

Question 22

¿Qué ley establece que la relación entre la emisividad y la absorbancia de una superficie a una longitud de onda particular es igual a 1?

Accepted Answer

Ley de Kirchhoff

Answer

Ley de Stefan-Boltzmann

Answer

Ley de Wien

Answer

Ley de Planck

Question 23

Considerando dos superficies grises separadas por un gas no absorbente, ¿qué ecuación representa la tasa de transferencia de calor radiativo?

Accepted Answer

Q = σA1F1-2(ε1T1⁴-ε2T2⁴)

Answer

Q = σA1F1-2(ε1T1³-ε2T2³)

Answer

Q = σA1F1-2(T1⁴-T2⁴)

Answer

Q = σA1F1-2(ε1T1²-ε2T2²)

Question 24

¿Qué método se utiliza para determinar el factor de forma para superficies complejas?

Accepted Answer

Métodos numéricos (por ejemplo, Monte Carlo)

Answer

Medidas experimentales

Answer

Métodos gráficos

Answer

Integración analítica

Question 25

¿Cuál de las siguientes aplicaciones NO utiliza el intercambio radiativo entre superficies?

Accepted Answer

Enfriamiento por evaporación

Answer

Hornos industriales

Answer

Sistemas de calefacción solar

Answer

Intercambiadores de calor de tubo y coraza