Conductividad térmica: Concepto y medición en Laboratorio de Ciencia de los Materiales

Question 1

¿Cuál es la unidad del SI para la conductividad térmica?

Accepted Answer

W/(m·K)

Answer

cal/(s·cm·°C)

Answer

J/(m²·s·K)

Answer

Btu/(h·ft·°F)

Question 2

Un material con una alta conductividad térmica:

Accepted Answer

conduce el calor fácilmente

Answer

es un aislante térmico

Answer

impide la transferencia de calor

Answer

tiene una baja capacidad calorífica específica

Question 3

¿Cuál de los siguientes materiales tiene la conductividad térmica más baja?

Accepted Answer

Espuma de poliestireno

Answer

Cobre

Answer

Hierro

Answer

Ladrillo

Question 4

El método de la barra caliente se utiliza para medir la conductividad térmica de:

Accepted Answer

sólidos

Answer

compuestos

Answer

gases

Answer

líquidos

Question 5

La conductividad térmica de un material:

Accepted Answer

depende de la temperatura

Answer

aumenta con la presión

Answer

es constante para todos los materiales

Answer

decrece con la densidad

Question 6

Un aislante térmico debe tener una conductividad térmica:

Accepted Answer

baja

Answer

alta

Answer

intermedia

Answer

variable

Question 7

El fenómeno de transferencia de calor por conducción se basa en:

Accepted Answer

la transferencia de energía cinética entre moléculas

Answer

la transferencia de radiación electromagnética

Answer

la transferencia de masa

Question 8

La ecuación de Fourier para la conducción de calor unidimensional es:

Accepted Answer

q = -kA(dT/dx)

Answer

q = -kA(dT/dt)

Answer

q = -kA(dT/dy)

Answer

q = -kA(dT/dz)

Question 9

¿Cuál es la unidad SI de conductividad térmica?

Accepted Answer

W/(m·K)

Answer

cal/(s·cm·°C)

Answer

K/(m·s)

Answer

J/(m·s·K)

Question 10

¿Qué factor contribuye principalmente a la conductividad térmica de un material?

Accepted Answer

Estructura de los enlaces atómicos

Answer

Densidad

Answer

Color

Answer

Forma

Question 11

De los materiales siguientes, ¿cuál tiene la conductividad térmica más alta?

Accepted Answer

Cobre

Answer

Caucho

Answer

Vidrio

Answer

Madera

Question 12

¿Qué método se utiliza para medir la conductividad térmica de un material utilizando un flujo de calor constante?

Accepted Answer

Método de barra caliente

Answer

Método de sonda

Answer

Método de esfera

Answer

Método de disco

Question 13

¿Qué tipo de material se consideraría un buen aislante térmico?

Accepted Answer

Material con baja conductividad térmica

Answer

Material de color oscuro

Answer

Material con alta densidad

Answer

Material con superficie rugosa

Question 14

¿Qué ley establece la relación entre el flujo de calor y la conductividad térmica?

Accepted Answer

Ley de Fourier

Answer

Ley de Newton

Answer

Ley de Ohm

Answer

Ley de Stefan-Boltzmann

Question 15

¿Por qué es importante la conductividad térmica en la industria?

Accepted Answer

Determina la eficiencia energética y el rendimiento de los procesos

Answer

Mejora la estética de los productos

Answer

Reduce los costes de producción

Question 16

**Un material tiene una conductividad térmica de 200 W/mK. ¿Cuál es la cantidad de calor que fluye a través de una placa de este material de 1 cm de espesor (0,01 m), 1 m de ancho y 50 cm de largo (0,5 m) cuando la diferencia de temperatura entre sus caras es de 100 K?**

Accepted Answer

1000 W

Answer

2000 W

Answer

1500 W

Answer

500 W

Question 17

**¿Cuál de los siguientes materiales tiene mayor conductividad térmica?**

Accepted Answer

Cobre

Answer

Espuma de poliestireno

Answer

Madera

Answer

Aire

Question 18

**La conductividad térmica de un material es una propiedad:**

Accepted Answer

Intensiva

Answer

Dependiente del tamaño

Answer

Dependiente de la forma

Answer

Extensiva

Question 19

**¿Cuál de las siguientes unidades es la unidad SI de conductividad térmica?**

Accepted Answer

W/mK

Answer

J/sK

Answer

K/W

Answer

m/sK

Question 20

**¿Cuál de los siguientes materiales se utiliza como aislante térmico?**

Accepted Answer

Espuma de poliestireno

Answer

Aluminio

Answer

Cobre

Question 21

**En una pared compuesta por capas de diferentes materiales, la resistencia térmica total es:**

Accepted Answer

Suma de las resistencias individuales

Answer

Máxima de las resistencias individuales

Answer

Producto de las resistencias individuales

Answer

Promedio de las resistencias individuales

Question 22

Una barra de cobre de 1 metro de longitud y 1 cm² de sección transversal se mantiene a una temperatura de 100°C en un extremo y a 0°C en el otro. Si la conductividad térmica del cobre es de 401 W/(m·K), ¿cuál es la tasa de flujo de calor a través de la barra?

Accepted Answer

401 W

Answer

200.5 W

Answer

100 W

Answer

802 W

Question 23

Dos materiales, A y B, tienen la misma longitud y sección transversal. Si la conductividad térmica de A es el doble que la de B, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

El flujo de calor a través de A será el doble que a través de B, si la diferencia de temperatura entre sus extremos es la misma.

Answer

El flujo de calor a través de A será la mitad que a través de B.

Question 24

Un material aislante térmico tiene una conductividad térmica:

Accepted Answer

Baja

Answer

Alta

Answer

Moderada

Question 25

En un experimento de medición de conductividad térmica, se utiliza un método de estado estacionario. ¿Qué característica define este método?

Accepted Answer

La temperatura en cada punto del material permanece constante con el tiempo.

Answer

La temperatura cambia constantemente con el tiempo.

Answer

Se aplica un pulso de calor al material.

Question 26

¿Cuál de los siguientes factores NO influye en la conductividad térmica de un material?

Accepted Answer

El color del material.

Answer

La densidad del material.

Answer

La temperatura del material.

Answer

La estructura cristalina del material.

Question 27

Una placa de acero de 2 cm de espesor tiene una conductividad térmica de 50 W/(m·K). Si la diferencia de temperatura entre sus caras es de 50°C, ¿cuál es la densidad de flujo de calor a través de la placa?

Accepted Answer

1250 W/m²

Answer

625 W/m²

Answer

500 W/m²

Answer

250 W/m²

Question 28

Un material con alta conductividad térmica se caracteriza por:

Accepted Answer

Transmitir calor rápidamente.

Answer

Ser un mal conductor eléctrico.

Answer

Ser un buen aislante térmico.

Answer

Tener una baja densidad.

Question 29

Se mide la conductividad térmica de un material utilizando un método de flujo de calor transitorio. ¿Qué caracteriza a este método?

Accepted Answer

Se aplica un pulso de calor al material y se mide la respuesta de temperatura en el tiempo.

Answer

Se mide la temperatura superficial del material en estado estacionario.

Answer

Se mantiene una temperatura constante en el material.

Question 30

La conductividad térmica de un gas:

Accepted Answer

Aumenta con la temperatura.

Answer

Permanece constante con la temperatura.

Answer

Disminuye con la temperatura.

Answer

Depende de la presión, pero no de la temperatura.

Question 31

Un material compuesto por diferentes capas con diferentes conductividades térmicas se denomina:

Accepted Answer

Material multicapa.

Answer

Material isótropo.

Answer

Material anisotrópico.

Answer

Material homogéneo.