Propiedades Térmicas de Materiales: Conductividad, Capacidad Calorífica y Dilatación

Question 1

¿Cuál es la definición de conductividad térmica?

Accepted Answer

Propiedad intensiva que mide la capacidad de un material para transferir calor por conducción.

Answer

Propiedad extensiva que depende de la masa del material.

Answer

Medida de la resistencia de un material al flujo de calor.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 2

Define conductividad térmica.

Accepted Answer

Es la capacidad de un material para transferir calor por conducción.

Answer

Es la capacidad de un material para almacenar calor.

Answer

Es la capacidad de un material para expandirse cuando se calienta.

Question 3

¿Cuál de los siguientes materiales tiene una mayor capacidad calorífica específica?

Accepted Answer

Agua

Answer

Madera

Answer

Acero

Answer

Hormigón

Question 4

Distingue entre dilatación lineal y volumétrica.

Accepted Answer

La dilatación lineal es el aumento en una sola dimensión, mientras que la volumétrica es el aumento en las tres dimensiones.

Answer

La dilatación lineal y volumétrica son lo mismo.

Answer

La dilatación lineal es el aumento en dos dimensiones, mientras que la volumétrica es el aumento en una sola dimensión.

Answer

La dilatación lineal es el aumento en las tres dimensiones, mientras que la volumétrica es el aumento en dos dimensiones.

Question 5

Enumera los factores que afectan a la conductividad térmica de un material.

Accepted Answer

Estructura cristalina, pureza, temperatura y defectos.

Answer

Solo la estructura cristalina.

Answer

Solo la pureza.

Answer

Forma, color y tamaño.

Question 6

Describe una aplicación práctica de la capacidad calorífica de los materiales.

Accepted Answer

Almacenar energía térmica en sistemas de calefacción y refrigeración.

Answer

Lubricar superficies en movimiento.

Answer

Actuar como aislante eléctrico.

Question 7

¿Cuál de los siguientes materiales exhibe una expansión térmica negativa?

Accepted Answer

Agua

Answer

Acero

Answer

Cobre

Answer

Aluminio

Question 8

Selecciona el mejor aislante térmico de la lista.

Accepted Answer

Espuma de poliestireno

Answer

Acero

Answer

Ladrillo

Answer

Hormigón

Question 9

Explica por qué no todos los materiales se dilatan cuando se calientan.

Accepted Answer

Algunos materiales, como el agua, tienen una estructura molecular peculiar que provoca una contracción al calentarse.

Answer

La dilatación térmica solo ocurre en sólidos.

Answer

Todos los materiales se dilatan cuando se calientan.

Question 10

¿En qué unidades del SI se expresa la conductividad térmica?

Accepted Answer

W/(m·K)

Answer

J/(kg·K)

Answer

K·m²/W

Question 11

Especifica un factor que reduce la conductividad térmica de un material.

Accepted Answer

Defectos estructurales

Answer

Tamaño de los cristales

Answer

Pureza

Answer

Temperatura

Question 12

Selecciona la correcta definición de conductividad térmica:

Accepted Answer

La capacidad de un material para transferir calor por conducción (de una región a otra en contacto físico)

Answer

La capacidad de un material para almacenar calor

Answer

La capacidad de un material para expandirse o contraerse con los cambios de temperatura

Question 13

¿Cuál de los siguientes materiales tiene la mayor conductividad térmica (capacidad de transmitir calor)?

Accepted Answer

Cobre

Answer

Poliestireno

Answer

Madera

Answer

Aire

Question 14

Un material con una alta capacidad calorífica específica:

Accepted Answer

Absorberá más calor para alcanzar la misma temperatura que un material con una baja capacidad calorífica específica

Answer

Se calentará más rápido que un material con una baja capacidad calorífica específica

Question 15

El fenómeno que describe el cambio en la longitud de un material debido a los cambios de temperatura se conoce como:

Accepted Answer

Dilatación térmica

Answer

Conductividad térmica

Answer

Capacidad calorífica

Answer

Tensión térmica

Question 16

Una aplicación de las propiedades térmicas que implica el uso de materiales con baja conductividad térmica es:

Accepted Answer

Aislamiento térmico

Answer

Conductos de calefacción

Answer

Intercambiadores de calor

Answer

Elementos estructurales

Question 17

En el diseño de puentes, ¿qué propiedad térmica es crucial considerar?

Accepted Answer

Dilatación térmica

Answer

Conductividad térmica

Answer

Tensión térmica

Answer

Capacidad calorífica

Question 18

Selecciona la unidad del Sistema Internacional (SI) para la conductividad térmica:

Accepted Answer

W/(m·K)

Answer

K/(W·m)

Answer

m/(s·K)

Answer

J/(kg·°C)

Question 19

Identifica la afirmación INCORRECTA sobre las propiedades térmicas:

Accepted Answer

La capacidad calorífica y la conductividad térmica son directamente proporcionales

Answer

Los materiales con baja conductividad térmica son buenos aisladores

Answer

La dilatación térmica es un fenómeno generalmente reversible

Question 20

Define con precisión la conductividad térmica.

Accepted Answer

Propiedad intensiva que mide la capacidad de un material para transferir calor a través de sí mismo, sin movimiento de materia.

Answer

Cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un material en un grado.

Answer

Tendencia de un material a cambiar de longitud o volumen cuando se calienta.

Question 21

¿Cuál de los siguientes materiales posee la mayor capacidad calorífica específica?

Accepted Answer

Agua (4187 J/kg⋅K)

Answer

Acero (460 J/kg⋅K)

Answer

Madera (1700 J/kg⋅K)

Answer

Aluminio (903 J/kg⋅K)

Question 22

En una pared compuesta de dos capas de materiales con diferentes conductividades térmicas, ¿cómo se calcula la resistencia térmica total?

Accepted Answer

Sumando las resistencias térmicas individuales de cada capa.

Answer

Multiplicando las resistencias térmicas individuales de cada capa.

Answer

Tomando el promedio de las resistencias térmicas individuales de cada capa.

Question 23

Indica una aplicación práctica que se beneficie de la alta conductividad térmica de los metales.

Accepted Answer

Disipadores de calor en dispositivos electrónicos

Answer

Revestimiento ignífugo de edificios

Answer

Almacenamiento de energía solar

Answer

Aislamiento térmico de viviendas

Question 24

Un material con una baja capacidad calorífica se calentará:

Accepted Answer

Más rápido que un material con una alta capacidad calorífica.

Answer

Más lentamente que un material con una alta capacidad calorífica.

Answer

A la misma velocidad que un material con una alta capacidad calorífica.

Question 25

¿Qué tipo de dilatación térmica experimenta un material isotrópico cuando se calienta uniformemente?

Accepted Answer

Dilatación lineal, superficial y volumétrica.

Answer

Solo dilatación volumétrica

Answer

Solo dilatación superficial

Answer

Solo dilatación lineal

Question 26

Para minimizar las pérdidas de calor por conducción a través de una pared, ¿qué propiedad del material es más deseable?

Accepted Answer

Baja conductividad térmica

Answer

Alta densidad

Answer

Alto punto de fusión

Answer

Alta capacidad calorífica

Question 27

Identifica la afirmación incorrecta sobre la dilatación térmica.

Accepted Answer

La dilatación térmica es irreversible.

Answer

La mayor parte de los materiales se expanden al calentarse.

Answer

La dilatación térmica puede generar tensiones en los materiales.

Answer

El coeficiente de expansión térmica es una propiedad material constante.

Question 28

Una barra metálica de sección transversal A y longitud inicial L se somete a un cambio de temperatura ΔT. Para evitar la dilatación de la barra, ¿qué fuerza se debe aplicar? (Módulo de Young: E)

Accepted Answer

E * A * ΔT * α

Answer

E / A * ΔT * α

Answer

E * L * ΔT * α