Intercambiadores de calor: cuestionarios interactivos para estudiantes de ingeniería química

Question 1

En un intercambiador de calor, ¿cuáles son los principales factores que determinan el coeficiente global de transferencia de calor (U)?

Accepted Answer

Conductividad térmica de los fluidos, área de transferencia de calor y resistencia a la transferencia de calor

Answer

Viscosidad de los fluidos, capacidad calorífica específica y densidad

Answer

Temperatura de los fluidos y presión del sistema

Answer

Tipo de intercambiador de calor y régimen de flujo

Question 2

En la ecuación del balance de energía de un intercambiador de calor, Q = U * A * ΔTlm, ¿qué representa ΔTlm?

Accepted Answer

Diferencia de temperatura logarítmica media

Answer

Diferencia de temperatura de salida

Answer

Diferencia de temperatura de entrada

Question 3

Para calcular la diferencia de temperatura logarítmica media (ΔTlm) en un intercambiador de calor, ¿qué método es el más adecuado para flujos paralelos y contracorrientes?

Accepted Answer

Método de la media logarítmica

Answer

Método de la media aritmética

Answer

Método de la media geométrica

Question 4

En un intercambiador de calor, cuando los fluidos caliente y frío fluyen en la misma dirección, ¿qué tipo de flujo se produce?

Accepted Answer

Flujo paralelo

Answer

Flujo contracorriente

Answer

Flujo perpendicular

Question 5

¿Cuál de los siguientes materiales es ampliamente utilizado en la construcción de intercambiadores de calor debido a su resistencia a la corrosión?

Accepted Answer

Acero inoxidable

Answer

Plástico

Answer

Cerámica

Answer

Madera

Question 6

En el diseño de un intercambiador de calor, ¿qué factor es crucial para determinar su capacidad para transferir calor?

Accepted Answer

Área superficial

Answer

Forma

Answer

Peso

Answer

Volumen

Question 7

Los intercambiadores de calor son dispositivos diseñados para:

Accepted Answer

Transferir calor entre dos fluidos.

Answer

Almacenar energía térmica.

Answer

Producir energía eléctrica.

Answer

Controlar la presión en un sistema.

Question 8

¿Qué tipo de intercambiador de calor se utiliza a menudo para calentar o enfriar gases?

Accepted Answer

Intercambiador de placas

Answer

Intercambiador espiral

Answer

Intercambiador de carcasa y tubos

Answer

Intercambiador de doble tubo

Question 9

El método ε-NTU se utiliza para analizar el rendimiento de los intercambiadores de calor:

Accepted Answer

Cuando el coeficiente de transferencia de calor global es constante.

Answer

Cuando la temperatura de los fluidos es constante.

Answer

Cuando el número de unidades de transferencia es muy pequeño.

Answer

Cuando el flujo es turbulento.

Question 10

El coeficiente de transferencia de calor global (U) depende de:

Accepted Answer

Los coeficientes de transferencia de calor individuales de los fluidos y la resistencia térmica de la pared.

Answer

La temperatura de los fluidos.

Answer

Solo la resistencia térmica de la pared.

Answer

Solo los coeficientes de transferencia de calor individuales de los fluidos.

Question 11

El número de Reynolds es un parámetro adimensional que caracteriza el tipo de flujo en un intercambiador de calor.

Accepted Answer

Verdadero

Answer

Falso

Question 12

El factor de corrección de la temperatura media logarítmica (LMTD) se utiliza cuando:

Accepted Answer

Las capacidades caloríficas de los fluidos varían con la temperatura.

Answer

La temperatura inicial de los fluidos es igual.

Answer

El flujo es paralelo.

Answer

El coeficiente de transferencia de calor es muy alto.

Question 13

El ensuciamiento en un intercambiador de calor puede provocar:

Accepted Answer

Disminución de la transferencia de calor y aumento de la resistencia térmica.

Answer

Ninguno de los anteriores

Answer

Aumento de la presión

Question 14

El coeficiente de intensificación de calor (HI) es una medida de:

Accepted Answer

La eficacia del intercambiador de calor en comparación con un intercambiador de calor ideal.

Answer

El coeficiente de transferencia de calor global.

Answer

El factor de ensuciamiento.

Question 15

En un intercambiador de calor de contraflujo, el fluido caliente:

Accepted Answer

Entra por el extremo opuesto al fluido frío.

Answer

Entra por el mismo extremo que el fluido frío.

Answer

Fluye en dirección perpendicular al fluido frío.

Question 16

¿Cuál de los siguientes NO es un tipo de intercambiador de calor?

Accepted Answer

Reactor químico

Answer

De doble tubo

Answer

De carcasa y tubos

Question 17

¿Qué tipo de intercambiador de calor es más adecuado para aplicaciones de alta presión?

Accepted Answer

De carcasa y tubos

Answer

De doble tubo

Answer

De placas

Question 18

¿Qué factor es crucial para determinar la eficiencia de un intercambiador de calor?

Accepted Answer

Área de transferencia de calor

Answer

Presión del fluido

Answer

Diámetro de la tubería

Answer

Material de la tubería

Question 19

¿Cuál es la principal ventaja de un intercambiador de calor a contracorriente?

Accepted Answer

Mayor eficiencia de transferencia de calor

Answer

Fácil limpieza

Answer

Menor caída de presión

Answer

Menor costo de fabricación

Question 20

¿Qué mecanismo de transferencia de calor predomina en la mayoría de los intercambiadores de calor?

Accepted Answer

Convección

Answer

Radiación

Answer

Conducción

Question 21

¿Qué dispositivo se usa para medir con precisión la temperatura en un intercambiador de calor?

Accepted Answer

Termopar

Answer

Caudalímetro

Answer

Manómetro

Question 22

El coeficiente global de transferencia de calor (U) en un intercambiador de calor se ve afectado por:

Accepted Answer

Los coeficientes de película de cada fluido, la resistencia térmica de la pared del intercambiador y la resistencia térmica del depósito de suciedad.

Answer

Solo por la conductividad térmica de los materiales del intercambiador.

Answer

Únicamente por el coeficiente de película del fluido con mayor velocidad.

Answer

Principalmente por la geometría del intercambiador.

Question 23

El método NTU (Número de unidades de transferencia) se utiliza para:

Accepted Answer

Determinar la eficacia de un intercambiador de calor sin necesidad de conocer la transferencia de calor real.

Answer

Estimar el coeficiente global de transferencia de calor (U).

Answer

Dimensionar el área de transferencia de calor necesaria.

Answer

Calcular la caída de presión en el intercambiador.

Question 24

En un intercambiador de calor de flujo cruzado, los fluidos:

Accepted Answer

Fluyen perpendicularmente uno al otro, sin mezclarse.

Answer

Fluyen en direcciones opuestas.

Answer

Fluyen en la misma dirección.

Answer

Se mezclan entre sí durante la transferencia de calor.

Question 25

El ensuciamiento en un intercambiador de calor:

Accepted Answer

Aumenta la resistencia térmica y disminuye la eficiencia de la transferencia de calor.

Answer

Mejora la transferencia de calor.

Answer

No afecta al rendimiento del intercambiador.

Answer

Reduce la caída de presión en el intercambiador.

Question 26

El factor de corrección de la eficacia (Fc) se utiliza para:

Accepted Answer

Ajustar la eficacia calculada para un intercambiador ideal al valor real considerando la variación de temperatura en los fluidos.

Answer

Determinar la caída de presión en el intercambiador.

Answer

Dimensionar el área de transferencia de calor necesaria.

Answer

Calcular el coeficiente global de transferencia de calor.

Question 27

En el diseño de un intercambiador de calor, la selección del material depende principalmente de:

Accepted Answer

La temperatura de operación, la resistencia a la corrosión y la compatibilidad química con los fluidos.

Answer

El costo del material.

Answer

La facilidad de fabricación.

Answer

El peso del material.

Question 28

Un intercambiador de calor de tubo y carcasa se utiliza generalmente para:

Accepted Answer

Aplicaciones con grandes caudales y presiones, donde se requiere una alta resistencia mecánica.

Answer

Fluidos altamente corrosivos.

Answer

Transferencia de calor a baja temperatura.

Answer

Procesos con requisitos estrictos de limpieza.

Question 29

El número de Reynolds (Re) en un intercambiador de calor indica:

Accepted Answer

El régimen de flujo del fluido, laminar o turbulento, lo que afecta a la transferencia de calor.

Answer

La caída de presión.

Answer

La eficacia del intercambiador.

Answer

La tasa de transferencia de calor.

Question 30

Un intercambiador de calor regenerativo se caracteriza por:

Accepted Answer

El uso de un medio de almacenamiento de calor, como un material sólido, para transferir calor entre dos fluidos sin mezclarse.

Answer

Su bajo costo de fabricación.

Answer

Su alta eficiencia de transferencia de calor.

Answer

Su uso en procesos con fluidos a alta temperatura.