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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECANICA
TRANSFERENCIA DE CALOR PERÍODO 202051
EVALUACIÓN SEGUNDO PARCIAL
1. Considere un medio en el cual se da la ecuación de conducción de calor en su forma
más simple como:
a. La TC es estacionaria
b. La TC es estacionaria o transitoria
c. La TC es transitoria
d. Existe generación de calor en el medio
e. Ninguna de las anteriores
más simple como:
a. La TC es unidimensional
b. La TC es bidimensional
c. La TC es unidimensional con generación de calor
d. La TC es unidimensional y la conductividad térmica es variable
e. La TC es unidimensional y la conductividad térmica es constante
más simple como:
a. La TC es estacionaria y transitoria
b. La TC es estacionaria
c. La TC es transitoria
d. La TC es bidimensional
más simple como:

a. La TC es en un medio plano
b. La TC es unidimensional con conductividad térmica constante
c. La TC es unidimensional con conductividad térmica variable
d. La TC es transitoria sin generación de energía
e. Todas las anteriores
más simple como
b. La TC es bidimensional
c. La TC es bidimensional y transitoria
d. La TC es unidimensional y transitoria
e. La Tc es unidimensional y estacionaria
más simple como
a. La TC es estacionaria en una pared plana
b. La TC es unidimensional en una pared plana
c. La TC es transitoria con conductividad térmica constante
d. La TC es bidimensional con conductividad térmica variable
7. Condición de frontera es:
a. Es una expresión matemática de las condiciones térmicas de la frontera
b. Es una expresión empírica de las condiciones térmicas de la frontera
c. Es una expresión de las condiciones térmicas
d. Es una expresión de las condiciones térmicas de la frontera
8. Para describir completamente un problema de TC, cuantas condiciones de frontera
se necesitan especificar:
a. Debe especificarse una condición de borde por cada dirección
b. Debe especificarse una condición de borde por cada dirección radial a lo largo
del cual se dará la TC
c. Deben especificarse dos condiciones de borde en coordenadas cilíndricas a lo
largo del cual la conductividad es significativa
d. Debe especificarse una condición de borde por cada dirección del sistema
coordenado a lo largo del cual la TC es significativa
e. Deben especificarse dos condiciones de borde para cada dirección del sistema
coordenado a lo largo del cual la TC es significativa

9. Se puede expresar matemáticamente la condición de frontera sobre una superficie
aislada de la siguiente manera:
a.
b.
c.
d.
10. Un horno de forma esférica está perdiendo calor en forma estacionaria y uniforme
desde su superficie exterior, que tiene radio R, hacia el aire del medio ambiente que
está a la temperatura T∞, con un coeficiente de convección h, y hacia las superficies
de los alrededores que están a Talr. Si To, denota la temperatura de la superficie
exterior, la condición de frontera en la superficie del horno se puede expresar como:
a. [−𝒌
𝒅𝑻
𝒅𝒓
] 𝒓=𝑹 = 𝒉(𝑻𝒐 − 𝑻∞) + 𝜺𝝈( 𝑻𝒐
𝟒
− 𝑻𝒂𝒍𝒓
𝟒
)
b. [−𝒌
𝒅𝑻
𝒅𝒓
] 𝒓=𝑹 = 𝒉(𝑻𝒐 − 𝑻∞) − 𝜺𝝈( 𝑻𝒐
𝟒
𝟒
)
c. [𝒌
𝒅𝑻
𝒅𝒓
] 𝒓=𝑹 = 𝒉(𝑻𝒐 − 𝑻∞) + 𝜺𝝈( 𝑻𝒐
𝟒
𝟒
)
d. [𝒌
𝒅𝑻
𝒅𝒓
] 𝒓=𝑹 = 𝒉(𝑻𝒐 − 𝑻∞) − 𝜺𝝈( 𝑻𝒐
𝟒
𝟒
)
e. [−𝒌(𝟒𝝅𝑹𝟐)
𝒅𝑻
𝒅𝒓
] 𝒓=𝑹 = 𝒉(𝑻𝒐 − 𝑻∞) + 𝜺𝝈( 𝑻𝒐
𝟒
𝟒
)
11. El flujo de calor por unidad de área qx” (W/m2
) se define como:
a. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
perpendicular a la dirección de transferencia y es proporcional al gradiente de
temperatura dT/dX en esa dirección.
b. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
paralela a la dirección de transferencia e inversamente proporcional al gradiente
de temperatura dT/dX en esa dirección.
c. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
perpendicular a la dirección de transferencia e inversamente proporcional al
gradiente de temperatura dT/dX en esa dirección.
d. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección Y por unidad de área
temperatura dT/dY en esa dirección.
e. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área

12. En la pared compuesta de la figura,
LA LB LC
En función de la distribución de temperaturas, podríamos concluir que el material B:
a. Es un conductor
b. El diferencial de temperatura es igual a cero
c. Es un buen conductor
d. Es un buen aislante térmico
e. La temperatura a lo largo de la pared es constante
13. La ecuación de la conducción de calor en un medio, en su forma más sencilla,
se expresa como:
Seleccione la proposición errónea.
a. El medio tiene forma cilíndrica
b. La conductividad térmica del medio es constante
c. La TC a través del medio es estacionaria
d. Se tiene generación de calor dentro del medio
e. La conducción de calor dentro del medio es unidimensional
más simple como
b. La TC es estacionaria bidimensional
c. La TC es transitoria, unidimensional a través de un cilindro
d. La Tc es transitoria, bidimensional a través de un cilindro
e. La conductividad térmica es variable
15. Para diseñar un termo que contenga en su interior café a 70oC, y se enfríe a 60oC,
en necesario:
a. Realizar un análisis termodinámico para bajar de 70oC a 60oC
b. Definir solamente la cantidad de calor, es decir cuántos watios se pierden en el
proceso de bajar la temperatura de 70oC a 60oC
c. Establecer la razón de la transferencia de calor, es decir el tiempo que le tomara
al café en el interior bajar de 70oC a 60oC.
d. Tiempo de calentamiento
e. Determinar si existe cambio de fase
KC
T3 T4
C
B
q”
T2
T1
1
A
KB
KA

16. En un balance de energía, el cambio en la energía total del volumen de control
durante un proceso, de flujo estacionario, es cero. Por lo tanto:
a. La cantidad de calor que entra en un volumen de control debe ser igual a la
cantidad de calor que sale de él.
b. La razón de la transferencia de calor, que entra en un volumen de control deber
ser igual a la razón de transferencia de calor que sale de él.
c. La energía generada debe ser igual a la suma de las energías que entran y que
salen.
d. La energía que entra en un volumen de control en todas las formas para un flujo
estacionario debe ser igual a la cantidad de energía que sale de él.
e. La energía que se almacena es producto de la transformación de otros tipos de
energía en energía térmica.
17. La razón de la TC a través de la pared de un tubo circular, con convección que actúa
sobre la superficie exterior, se expresa por unidad de su longitud por:
𝒒´
=
𝟐𝝅𝑳(𝑻𝒊 − 𝑻𝒐)
𝒍𝒏(𝒓𝒐 𝒓𝒊)
⁄
𝒌
+
𝟏
𝒓𝒐𝒉
Donde i se refiere a la superficie interior y o a la superficie exterior. Si se incrementa
ro, se reducirá la TC siempre que:
a. 𝑟𝑜 < 𝑘 ℎ
⁄
b. 𝑟𝑜 > 𝑘 ℎ
⁄
c. 𝑟𝑜 = 𝑘 ℎ
⁄
d. 𝑟𝑜 > 2 𝑘 ℎ
⁄
e. Si se aumenta ro, siempre se reducirá la TC
18. En las cafeterías a menudo se sirve el café en una taza de papel que tiene una
camisa de papel corrugado rodeándola, como se muestra en la figura. Esta camisa
corrugada:
a. Sirve para mantener caliente el café
b. Aumenta la resistencia térmica a través de la cual se propaga el calor del café a
los alrededores
c. Disminuye la temperatura en donde la mano agarra la taza
d. Todo lo anterior
e. Nada de lo anterior
19. La frase superficie extendida se usa normalmente con referencia a un sólido que
experimenta transferencia de energía por conducción dentro de sus límites, así
como:
a. Transferencia de energía por convección dentro de sus límites y los alrededores
b. Transferencia de energía por radiación entre sus límites y los alrededores
c. Transferencia de energía por convección, (y/o radiación), dentro de sus límites y
los alrededores
d. Transferencia de energía por convección, (y/o radiación), entre sus límites y los
alrededores.
e. Transferencia de energía por conducción, convección y radiación dentro de sus
límites.

20. En contraste con la eficiencia de una aleta, la eficiencia global se caracteriza por:
a. La razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de calor total
b. La razón de la transferencia de calor total del área de la superficie At, a la
trasferencia de calor máxima posible
c. La razón de la transferencia de calor total del área de la superficie Ab, a la
d. La razón de la eficiencia de una aleta a la eficiencia global
e. Todas la anteriores
21. El método de la resistencia interna despreciable supone que:
a. La energía interna del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante
durante el proceso transitorio
b. La temperatura del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante
durante el proceso convectivo
c. La temperatura del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante
d. La temperatura del solido es especialmente uniforme en cualquier instante
e. La temperatura del solido es especialmente variable en cualquier instante
22. La generación de calor ocurre en una variedad de geometrías radiales. Para
condiciones de estado estable, en un cilindro largo tenemos que:
a. La razón a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la rapidez
con que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a un fluido
en movimiento.
b. La rapidez a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la razón
en movimiento.
c. La rapidez a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la razón
con que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a un fluido.
d. La razón a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la rapidez
con que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a la
superficie de un fluido en movimiento.
23. En una pared plana con generación uniforme de calor y condiciones de frontera
simétricas se cumple que:
a. El gradiente de temperatura es = 0
b. El gradiente de temperatura es ≠ 0
c. En el plano de simetría el gradiente de temperatura es = 0
d. En el plano de simetría el gradiente de temperatura es ≠ 0
e. En el plano de simetría el gradiente de calor es = 0
24. Para un sólido, el conocimiento de la distribución de temperaturas sirve para
comprobar la integridad estructural mediante la determinación de los esfuerzos
térmicos sus expansiones y deflexiones, por lo que también es útil para:
a. Determinar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad
de recubrimientos o adhesivos especiales que se usan con el material
b. Optimizar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad
c. Optimizar el espesor de un material aislante o para optimizar la compatibilidad
de recubrimientos y adhesivos especiales que se usan con el material
d. Optimizar el espesor de un material aislante y para determinar la compatibilidad
e. Optimizar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad

25. El número de Biot desempeña un papel muy importante en la resolución de
problemas de conducción, por lo que su interpretación es
a. La razón de la resistencia conductiva a la convectiva de un sólido.
b. La razón de la resistencia radiativa a la convectiva de un sólido.
c. La razón de la resistencia convectiva a la radiativa de un sólido
d. La razón de resistencias térmicas de un sólido
e. La razón de resistencias térmicas externas de un sólido
26. Si un sólido se separa de sus alrededores mediante un gas o un vacío. Si las
temperaturas del sólido y los alrededores difieren, el intercambio de radiación
ocasionara que:
a. Cambie la energía térmica interna y por ello la temperatura del sólido.
b. Cambie la energía térmica externa y por ello la temperatura del sólido
c. Cambie la energía térmica interna y no la temperatura del sólido
d. Cambia la energía térmica interna y el gradiente de temperatura sea = 0
e. Cambie la energía térmica externa y el gradiente de temperatura sea ≠ 0
27. Se puede concebir el número de Biot como la razón de:
a. La resistencia térmica a la conducción a la resistencia térmica a la convección
b. La resistencia térmica a la convección a la resistencia térmica a la conducción
c. La capacidad de almacenamiento de energía térmica a la resistencia térmica a
la conducción
d. La capacidad de almacenamiento de energía térmica a la resistencia térmica a
la convección
28. El cuerpo negro es un parámetro muy utilizado en la transferencia de calor por
radiación y es definido cómo aquél que:
a. Absorbe toda la radiación incidente, independiente de la dirección, en todas las
longitudes de onda, sin que el cuerpo la refleje, la transmita o la esparza.
b. Absorbe toda la radiación incidente, independiente de la dirección, en todas las
longitudes de onda, pudiendo reflejar de manera especular o difusa una parte de la
radiación absorbida.
c. Absorbe solamente parte de la radiación incidente y la fracción absorbida varía con
la longitud de onda y con la temperatura en la cual la radiación es emitida.
d. Absorbe solamente parte de la radiación incidente y la fracción absorbida varía
solamente con la temperatura en la cual la radiación es emitida.
e. Refleja toda la radiación incidente, sin que el cuerpo la absorba o la transmita.
29. Algunas superficies pueden ser idealizadas como difusas, de acuerdo con la forma
en que reflejan la radiación. En la reflexión difusa:
a. Toda la radiación incidente es absorbida.
b. Los radios incidente y reflejado forman un ángulo de 90º.
c. Los radios incidente y reflejado serán simétricos en relación a la normal en el punto
de incidencia.
d. La intensidad de la radiación reflejada es constante en todos los ángulos de reflexión,
independiente de la radiación de la dirección incidente.
e. La intensidad de la radiación reflejada depende de la dirección de la radiación
incidente.
30. La radiación térmica es la intensidad con la que la materia emite energía, y todas las
formas de materia emiten dos tipos de radiación: volumétrica y superficial.
a. La volumétrica se da en los gases y cristales como el vidrio
b. En los sólidos y líquidos la transferencia por radiación se da a 1um de distancia
y se entiende como radiación superficial.
c. En el vidrio la radiación es emitida por un volumen finito
d. En los sólidos y líquidos la radiación emitida por las moléculas es absorbida por
las moléculas contiguas.
e. Todas las anteriores.

31. Considere un sólido que inicialmente está a una temperatura más alta Ts, que la de
sus alrededores Talr, pero entorno del cual existe un vacío, por lo que:
a. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido
por convección o conducción.
b. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido
por convección o radiación.
c. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido
por radiación o conducción.
d. la presencia del vacío evita la pérdida de temperatura desde la superficie del
sólido por convección o conducción.
e. ninguna de las anteriores
32. El cuerpo negro es una superficie ideal que tiene las siguientes propiedades:
a. Un cuerpo negro absorbe parte de la radiación incidente, sin importar la longitud
de onda y la dirección. Y para una longitud de onda y temperatura establecidas
ninguna superficie puede emitir más que un cuerpo negro
b. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud de
onda y la dirección. Y para una longitud de onda y temperatura establecidas
ninguna superficie puede emitir más que un cuerpo negro.
c. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud de
alguna superficie puede emitir más que un cuerpo negro.
d. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, aplicando la longitud de
e. Un cuerpo negro no absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud
33. Aunque en muchos de los ejercicios abordados se desestimó la resistencia de
contacto, es importante reconocer que en sistemas compuestos ésta juega un papel
importante, por lo que se la define como:
a. La caída de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y se
debe principalmente a los efectos de la rugosidad en la superficie.
b. La diferencia de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y
se debe principalmente a los efectos de la rugosidad en la superficie.
c. La caída del flujo de calor a lo largo de una interfaz entre los materiales y se
d. La caída de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y se
debe principalmente a los efectos de la convección en la superficie.
e. ninguna de las anteriores.
34. Las aletas se utilizan para aumentar la transferencia de calor, sin embargo, éstas
representan una resistencia a la conducción por lo que debemos definir la efectividad
de una aleta como:
a. la razón de la transferencia de temperatura de la aleta a la transferencia de calor
que existiría sin aleta.
b. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de calor que
existiría sin aleta.
c. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de temperatura
d. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de calor que
existiría con aleta.
e. todas las anteriores.

35. La figura muestra la distribución de temperatura de cuatro aletas semejantes,
construidas con distintos materiales, ¿cuál es la más eficiente?
a. 𝒏𝒂
b. 𝒏𝒃
c. 𝒏𝒄
d. 𝒏𝒅
36. Paneles de carrocerías automotrices de cloruro de polivinilo, k=0.092W/mo
K,
Cp=1.05kJ/kgo
K, ρ=1714 kg/m3
, de 3mm de espesor, salen de una
moldeadora para inyección a 120o
C, Para manejarlos, necesitan enfriarse
hasta 40o
C, mediante exposición de ambos costados de ellos a aire a 20o
C.
Si el h= 30W/m2o
K y no se considera la radiación, el tiempo que deben
exponerse los paneles al aire, antes de que se puedan manejar es: 2.4 min
a. 1.6min
b. 2.2min
c. 2.8min
d. 3.5min
e. 4.2min
37. Considerando una pared plana con generación uniforme de calor, el gráfico
corresponde a:
a. Condiciones de frontera estables
b. Condiciones de borde en el plano medio
c. Condiciones de frontera simétricas
d. Máxima temperatura Ts, en X=0

38. La transferencia de calor durante un proceso adiabático es:
a. Reversible
b. irreversible
c. depende de la temperatura
d. cero
39. El modo de transferencia de calor por convección se compone de dos
mecanismos
a. Movimiento molecular y movimiento aleatorio
b. Movimiento global y macroscópico
c. Difusión y movimiento global
d. Difusión y movimiento aleatorio
e. Difusión y movimiento microscópico
40. La transferencia de calor por convección es la transferencia de energía que
ocurre dentro de un fluido debido a los efectos combinados de:
a. Conducción y movimiento global del fluido
b. Conducción y difusión
c. Convección forzada y convección natural
d. Conducción y convección forzada
e. Conducción y convección natural
41. La velocidad a la que se libera energía por unidad de área se denomina
potencia emisiva superficial y su límite superior está definido por:
a. E=ɛσTs
4
b. E=σTs
4
c. E=ɛσTalr
4
d. E=ɑTs
4
e. E=ɛɑTs
4
42. El modo de transferencia de calor por convección se da al interior de un fluido
en la capa límite, por lo que en la interfaz entre la superficie y el fluido:
a. el movimiento global domina cerca de la superficie
b. el movimiento global es cero
c. la velocidad de difusión es cero
d. la velocidad del fluido es cero
43. La conducción en un sólido se le atribuye a:
a. interacciones moleculares
b. la transferencia de energía a ondas electromagnéticas
c. actividad atómica en forma de vibraciones reticulares
d. movimiento de rotación de los electrones libres
44. El cuerpo humano está emitiendo calor en forma constante hacia sus
alrededores, y la comodidad humana está íntimamente ligada con la razón
de este rechazo de calor. En función de lo señalado como se puede controlar
esta razón de transferencia de calor:
a. Ajustando nuestra ropa a las condiciones ambientales
b. Ingiriendo bebidas calientes
c. Con un calefactor
d. Con un sistema de climatización
e. Haciendo ejercicios físicos

45. La constante de proporcionalidad h se denomina coeficiente de transferencia
de calor por convección y depende de:
a. Condiciones en la capa limite y fenómenos de transporte
b. Condiciones en la geometría de la superficie y propiedades
termodinámicas
c. Variedad de las propiedades termodinámicas y geometría de la superficie
d. Fenómenos de transporte y naturaleza del movimiento del fluido
e. Condiciones de la capa limite, geometría de la superficie, naturaleza del
movimiento del fluido y variedad de propiedades termodinámicas.
46. En la solución aproximada una implicación importante de la ecuación
𝜃∗
= 𝜃𝑜
∗
𝐜𝐨𝐬(𝜉1𝑋∗)
Es que:
a. La dependencia de la temperatura con respecto al tiempo x en cualquier
lugar dentro de la pared es la misma que la temperatura en el plano medio
b. La independencia de la temperatura con respecto al tiempo x en cualquier
c. La dependencia de la temperatura con respecto al tiempo en cualquier
d. La dependencia de la temperatura con respecto al tiempo x en cualquier
lugar dentro de la superficie es la misma que la temperatura en el plano
medio
47. La ecuación 𝜃∗
= 𝑓(𝑋∗
, 𝐹𝑜, 𝐵𝑖) implica que:
a. Para una geometría establecida, la distribución de temperaturas
transitoria es una función universal de 𝜃𝑜∗
, 𝐹𝑜 𝑦 𝐵𝑖.
b. Para una geometría establecida, la distribución de temperaturas
transitoria es una función universal de 𝜃∗
c. Para una geometría establecida, la distribución de temperaturas
transitoria es una función universal de 𝑋∗
d. Para una geometría no establecida, la distribución de temperaturas
48. Aunque hay muchas situaciones diferentes que implican efectos combinados
de conducción y convección, la aplicación más frecuente es aquella en la que
se usa:
a. Una superficie extendida de manera específica para aumentar la
transferencia de calor entre un sólido y un fluido contiguo
b. Una superficie extendida de manera específica para aumentar la rapidez
de transferencia de calor entre un sólido y un fluido contiguo
c. Una superficie extendida de manera específica para aumentar la rapidez
de transferencia de calor entre un sólido y un fluido
d. Una superficie extendida específica para aumentar la rapidez de
e. Una superficie extendida de manera específica para no aumentar la
rapidez de transferencia de calor entre un sólido y un fluido contiguo

) se define como:
a. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área paralela
a la dirección de transferencia e inversamente proporcional al gradiente de temperatura
dT/dX en esa dirección.
perpendicular a la dirección de transferencia e inversamente proporcional al gradiente
c. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección Y por unidad de área
d. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
LA LB LC
En función de la distribución de temperaturas, podríamos concluir que el material C:
a. Es un buen aislante térmico
d. Es un conductor
3. El cuerpo humano está emitiendo calor en forma constante hacia sus alrededores, y la
comodidad humana está íntimamente ligada con la razón de este rechazo de calor. En
función de lo señalado como se puede controlar esta razón de transferencia de calor:
4. Para diseñar un termo que contenga en su interior café a 70o
C, y se enfríe a 60o
C, en
necesario:
a. Realizar un análisis termodinámico para bajar de 70o
C a 60o
C
b. Definir solamente la cantidad de calor, es decir cuántos watios se pierden en el proceso
de bajar la temperatura de 70o
C a 60o
C
c. Establecer la razón de la transferencia de calor, es decir el tiempo que le tomara al café
en el interior bajar de 70o
C a 60o
C.
5. En un balance de energía, el cambio en la energía total del volumen de control durante un
proceso, de flujo estacionario, es cero. Por lo tanto:
T3 T4
C
B
q”
T2
T1
1
A
KB
KA
KC

a. La cantidad de calor que entra en un volumen de control debe ser igual a la cantidad
de calor que sale de él.
b. La razón de la transferencia de calor, que entra en un volumen de control deber ser
igual a la razón de transferencia de calor que sale de él.
c. La energía generada debe ser igual a la suma de las energías que entran y que salen.
e. La energía que se almacena es producto de la transformación de otros tipos de energía
en energía térmica.
6. Los sistemas cilíndricos y esféricos a menudo experimentan gradientes de temperatura
solo en la dirección radial y por consiguiente se tratan como unidimensionales.
Para la siguiente pared cilíndrica compuesta por dos materias A y B, y que por el interior
pasa vapor, el circuito eléctrico térmico adecuado es:
a.
b.
c.
d.
Ts1
Ts2A
RcondA RconvA
Ts2B
T∞
RcondB RconvB
q
RcondA
RcondB
Ts1
Rconv
Ts2
T∞
q
RcondA
RconvA
Ts1
Ts2B
T∞
q
RcondB RconvB

e.
Respuesta correcta literal a
7. Considere un flujo sobre una placa plana.
Cuando las partículas de fluido hacen contacto con la superficie, adquieren una velocidad
cero. Estas partículas actúan para retardar el movimiento de las partículas en la capa
contigua al fluido, por lo tanto:
a. Retardan el movimiento de las partículas en la siguiente capa hasta una distancia X,
indeterminada.
b. El perfil de velocidad de la capa limite varía en función de X
c. El retardo o desaceleración del movimiento del fluido se asocia con los esfuerzos
cortantes Ƭ que actúan en planos paralelos a la velocidad del flujo
d. Aceleran el movimiento del fluido en la capa contigua
e. Las partículas adquieren una velocidad U∞ ≠ 0
8. Así como se produce una capa limite hidrodinámica, cuando hay paso de fluido sobre una
superficie debe producirse:
a. Una capa limite térmica si difieren las temperaturas del flujo libre del fluido y de la
superficie
b. Un aumento en la velocidad de las partículas del fluido
c. Intercambio de energía entre partículas
d. Un solo gradiente de temperatura
e. Disminución de la transferencia de calor
9. El concepto de capa limite, considera el flujo sobre una placa plana. Cuando las partículas
del fluido hacen contacto con la superficie, adquieren una velocidad cero.
a. Estas partículas actúan entonces para acelerar el movimiento de partículas en la capa
contigua del fluido, que a su vez actúa para acelerar el movimiento de las partículas en
la siguiente capa y así sucesivamente
b. Estas partículas actúan entonces para retardar el movimiento de las líneas de flujo en
la capa contigua del fluido, que a su vez actúa para retardar el movimiento de las
partículas en la siguiente capa y así sucesivamente
c. Estas partículas actúan entonces para retardar el movimiento de partículas en la capa
contigua del fluido, que a su vez actúa para aumentar el movimiento de las partículas
en la siguiente capa y así sucesivamente
d. Estas partículas actúan entonces para retardar el movimiento de partículas en la capa
contigua del fluido, que a su vez actúa para retardar el movimiento de las partículas en
10. La constante de proporcionalidad h se denomina coeficiente de transferencia de calor por
convección y depende de:
b. Condiciones en la geometría de la superficie y propiedades termodinámicas
e. Condiciones de la capa limite, geometría de la superficie, naturaleza del movimiento
del fluido y variedad e propiedades termodinámicas.
Ts1
RcondA RconvA
Ts2A
T∞
q
RcondB

) se define como:
f. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área paralela
g. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
h. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección Y por unidad de área
i. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
j. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
LA LB LC
d. Es un conductor
13. La ecuación de la conducción de calor en un medio, en su forma más sencilla, se expresa
como:
1
𝑟
𝑑
𝑑𝑟
(𝑟𝑘
𝑑𝑇
𝑑𝑟
) + 𝑔̇ = 0
T3 T4
C
B
q”
T2
T1
1
A
KB
KA
KC

14. Considere un medio en el cual se da la ecuación de conducción de calor en su forma más
simple como:
1
𝑟2
𝜕
𝜕𝑟
(𝑟2
𝜕𝑇
𝜕𝑟
) =
1
𝛼
𝜕𝑇
𝜕𝑡
a. La TC es estacionaria.
d. La TC es transitoria, bidimensional a través de un cilindro
C, en
necesario:
C a 60o
C
proceso de bajar la temperatura de 70o
C a 60o
C
c. Establecer la razón de la transferencia de calor, es decir el tiempo que le tomara al
café en el interior bajar de 70o
C a 60o
C.
a. La cantidad de calor que entra en un volumen de control debe ser igual a la cantidad
de calor que sale de él.
b. La razón de la transferencia de calor, que entra en un volumen de control deber ser
igual a la razón de transferencia de calor que sale de él.
salen.
𝒒̇ =
𝟐𝝅𝑳(𝑻𝒊 − 𝑻𝒐)
𝐥𝐧 (
𝒓𝒐
𝒓𝒊
)
𝒌
+
𝟏
𝒓𝒐𝒉
Donde i se refiere a la superficie interior y o a la superficie exterior. Si se incrementa 𝒓𝒐,
se reducirá la TC siempre que:
a. 𝒓𝒐 < 𝒌/𝒉
b. 𝒓𝒐 > 𝒌/𝒉
c. 𝒓𝒐 = 𝒌/𝒉
d. 𝒓𝒐 > 𝟐𝒌/𝒉
e. Si se aumenta 𝒓𝒐, siempre se reducirá la TC

18. En las cafeterías a menudo se sirve el café en una taza de papel que tiene una camisa de
papel corrugado rodeándola, como se muestra en la figura. Esta camisa corrugada:
a. Sirve para mantener caliente el café.
b. Aumentar la resistencia térmica a través de la cual se propaga el calor del café a los
alrededores.
c. Disminuye la temperatura en donde la mano agarra la taza.
d. Todo lo anterior.
e. Nada de lo anterior.
19. Considere un flujo sobre una placa plana.
Cuando las partículas del fluido hacen contacto con la superficie, adquieren una velocidad
cero. Estas partículas actúan para retardar el movimiento de las partículas en la capa
contigua al fluido, por lo tanto:
a. Retardan el movimiento de las partículas en la siguiente capa hasta una distancia
X, indeterminada.
b. El perfil de velocidad de la capa límite varía en función de X.
c. El retardo o desaceleración del movimiento del movimiento del fluido se asocia
con los esfuerzos cortantes 𝝉 que actúan en planos paralelos a la velocidad de
flujo.
d. Aceleran el movimiento del fluido en la capa contigua.
e. Las partículas adquieren una velocidad 𝑼∞ ≠ 𝟎
20. Así como se produce una capa limite hidrodinámica, cuando hay paso de fluido sobre una
superficie debe producirse:
f. Una capa limite térmica si difieren las temperaturas del flujo libre del fluido y de la
superficie
g. Un aumento en la velocidad de las partículas del fluido
h. Intercambio de energía entre partículas
i. Un solo gradiente de temperatura
j. Disminución de la transferencia de calor
21. El concepto de capa limite, considera el flujo sobre una placa plana. Cuando las
partículas del fluido hacen contacto con la superficie, adquieren una velocidad cero.
e. Estas partículas actúan entonces para acelerar el movimiento de partículas en la capa
contigua del fluido, que a su vez actúa para acelerar el movimiento de las partículas en
f. Estas partículas actúan entonces para retardar el movimiento de las líneas de flujo en
la capa contigua del fluido, que a su vez actúa para retardar el movimiento de las
partículas en la siguiente capa y así sucesivamente
g. Estas partículas actúan entonces para retardar el movimiento de partículas en la capa
contigua del fluido, que a su vez actúa para aumentar el movimiento de las partículas
en la siguiente capa y así sucesivamente

h. Estas partículas actúan entonces para retardar el movimiento de partículas en la capa
contigua del fluido, que a su vez actúa para retardar el movimiento de las partículas en
22. La constante de proporcionalidad h se denomina coeficiente de transferencia de calor
por convección y depende de:
f. Condiciones en la capa limite y fenómenos de transporte
g. Condiciones en la geometría de la superficie y propiedades termodinámicas
h. Variedad de las propiedades termodinámicas y geometría de la superficie
i. Fenómenos de transporte y naturaleza del movimiento del fluido
j. Condiciones de la capa limite, geometría de la superficie, naturaleza del movimiento
del fluido y variedad e propiedades termodinámicas.
experimenta transferencia de energía por conducción dentro de sus límites, así como:
c. Transferencia de energía por convección, (y/o radiación), dentro de sus límites y los
alrededores
alrededores.
e. Transferencia de energía por conducción, convección y radiación dentro de sus límites.
b. La razón de la transferencia de calor total del área de la superficie At, a la trasferencia
de calor máxima posible
c. La razón de la transferencia de calor total del área de la superficie Ab, a la trasferencia
de calor máxima posible
a. La energía interna del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante durante
el proceso transitorio
b. La temperatura del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante durante el
proceso convectivo
c. La temperatura del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante durante el
proceso transitorio
d. La temperatura del solido es especialmente uniforme en cualquier instante durante el
proceso transitorio
e. La temperatura del solido es especialmente variable en cualquier instante durante el
proceso transitorio
26. El número de Reynolds se puede interpretar como:
a. La diferencia de las fuerzas de inercia a las fuerzas viscosas en la capa limite
hidrodinámica
b. La razón de las fuerzas de viscosas a las fuerzas de inercia en la capa limite
hidrodinámica
c. La razón de las fuerzas de inercia a las fuerzas viscosas en la capa limite térmica
d. La razón de las fuerzas de inercia a las fuerzas cortantes en la capa limite
hidrodinámica
e. La razón de las fuerzas de inercia a las fuerzas viscosas en la capa limite
hidrodinámica.
27. El número de Nusselt es igual al gradiente de temperatura adimensional en la superficie
y proporciona:
a. Una medida de la transferencia de energía que ocurre en la superficie
b. Una medida de la transferencia de calor por convección que ocurre en la capa limite
c. Una medida de la transferencia de calor por convección que ocurre en la geometría
establecida

d. Una medida de la transferencia de calor por convección que ocurre en la superficie
28. La generación de calor ocurre en una variedad de geometrías radiales. Para condiciones
de estado estable, en un cilindro largo tenemos que:
a. La razón a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la rapidez con
que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a un fluido en
movimiento.
b. La rapidez a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la razón con
que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a un fluido en
movimiento.
c. La rapidez a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la razón con
que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a un fluido.
d. La razón a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la rapidez con
que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a la superficie de un
fluido en movimiento.
30. Para un sólido, el conocimiento de la distribución de temperaturas sirve para comprobar
la integridad estructural mediante la determinación de los esfuerzos térmicos sus
expansiones y deflexiones, por lo que también es útil para:
a. Determinar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad de
recubrimientos o adhesivos especiales que se usan con el material
b. Optimizar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad de
c. Optimizar el espesor de un material aislante o para optimizar la compatibilidad de
recubrimientos y adhesivos especiales que se usan con el material
d. Optimizar el espesor de un material aislante y para determinar la compatibilidad de
e. Optimizar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad de
recubrimientos y adhesivos especiales que se usan con el material
31 El número de Biot desempeña un papel muy importante en la resolución de problemas de
conducción, por lo que su interpretación es
a. La razón de la resistencia conductiva a la convectiva de un sólido.
b. La razón de la resistencia radiativa a la convectiva de un sólido.
c. La razón de la resistencia convectiva a la radiativa de un sólido
d. La razón de resistencias térmicas de un sólido
e. La razón de resistencias térmicas externas de un sólido
32 Si un sólido se separa de sus alrededores mediante un gas o un vacío. Si las temperaturas del
sólido y los alrededores difieren, el intercambio de radiación ocasionara que:
a. Cambie la energía térmica interna y por ello la temperatura del sólido.
b. Cambie la energía térmica externa y por ello la temperatura del sólido
c. Cambie la energía térmica interna y no la temperatura del sólido
d. Cambia la energía térmica interna y el gradiente de temperatura sea = 0
e. Cambie la energía térmica externa y el gradiente de temperatura sea ≠ 0

33 El número de Prandtl, es una función de la difusividad del momento y la difusividad térmica, por lo
que nos proporciona:
a. Una medida de la eficiencia relativa del transporte de momento y energía por
difusión en las capas límite hidrodinámica y térmica.
b. Una medida de la efectividad absoluta del transporte de momento y energía por
c. Una medida de la eficiencia absoluta del transporte de momento y energía por
d. Una medida de la efectividad relativa del transporte de momento y energía por
e. Una medida de la efectividad relativa del transporte de momento y energía por
difusión en las capas límite hidrodinámica, térmica y de momento.
34 Se puede concebir el numero de Biot como la razón de
a. La resistencia térmica a la conducción a la resistencia termina a la convección
b. La resistencia térmica a la convección a la resistencia térmica a la conducción
c. La capacidad de almacenamiento de energía térmica a la resistencia térmica a la
conducción
d. La capacidad de almacenamiento de energía térmica a la resistencia térmica a la
convección
35 Tomando en consideración el número de Prandtl con un valor = 1, implica que
a. En los gases la transferencia de energía y momento por difusión son
comparables
b. En una pared plana, en flujo laminar, los espesores de las capas límite
hidrodinámica y térmica son equivalentes.
c. La velocidad de difusión de la energía excede grandemente la velocidad de
difusión de momento.
d. a + c es cierto
e. a + b es cierto
36 En la convección forzada interna de un fluido en un ducto circular, cuya temperatura de la superficie
interna es constante y uniforme y el flujo es laminar y completamente desarrollado, podremos decir que
el número de Nusselt es:
a. función de la temperatura de la pared del ducto;
b. función del número de Reynolds;
c. función del número de Prandtl;
d. función del número de Peclet;
e. constante.
37 En el flujo laminar de un fluido en el interior de un tubo (diámetro D y longitud L), con la superficie
del tubo a una temperatura constante, el coeficiente de transferencia de calor pode ser calculado por
la correlación de Sieder y Tate:
14
,
0
3
/
1
)
/
(
)
/
Pr
(Re
86
,
1 p
L
D
Nu 



=
Para la longitud de entrada combinada, y:
2
)
/
(
)
L
/
D
Pr
(Re 14
,
0
p
3
/
1





Respecto la utilización de la correlación de Sieder y Tate, señale la opción
correcta.

a. Ésta correlación también puede ser utilizada para el flujo turbulento.
b. Ésta correlación puede ser utilizada en flujos laminares en tubos muy largos,
prediciendo un coeficiente de transferencia de calor igual a cero.
c. Ésta correlación debe ser utilizada en flujos laminares en los cuales el perfil de
velocidades se encuentra desarrollado desde el inicio del tubo.
d. La viscosidad μp representa la viscosidad de la pared del tubo.
e. Ésta correlación debe ser utilizada en flujos laminares en los cuales ocurre el
desarrollo simultáneo de los perfiles de velocidad y de temperatura desde el
inicio del tubo.
38 En relación a la transferencia de calor por radiación, se afirma que:
I. De acuerdo con la Ley de Desplazamiento de Wien, la longitud de onda que torna
máximo el poder emisivo es directamente proporcional a la temperatura.
II. El factor de forma es una grandeza adimensional.
III. Una superficie gris emite menos energía radiante de lo que una superficie negra.
IV. La transferencia de calor radiante entre dos superficies negras es función
solamente de las temperaturas de las superficies.
Son correctas las afirmaciones:
a. I y II
b. I y III
c. I y IV
d. II y III
e. II y IV
39 El cuerpo negro es un parámetro muy utilizado en la transferencia de calor por radiación y es
definido cómo aquél que:
a. Absorbe toda la radiación incidente, independiente de la dirección, en todas las
longitudes de onda, sin que el cuerpo la refleje, la transmita o la esparza.
b. Absorbe toda la radiación incidente, independiente de la dirección, en todas las
longitudes de onda, pudiendo reflejar de manera especular o difusa una parte de la
radiación absorbida.
c. Absorbe solamente parte de la radiación incidente y la fracción absorbida varía con
la longitud de onda y con la temperatura en la cual la radiación es emitida.
d. Absorbe solamente parte de la radiación incidente y la fracción absorbida varía
solamente con la temperatura en la cual la radiación es emitida.
e. Refleja toda la radiación incidente, sin que el cuerpo la absorba o la transmita.
40 Algunas superficies pueden ser idealizadas como difusas, de acuerdo con la forma en que reflejan
la radiación. En la reflexión difusa:
a. Toda la radiación incidente es absorbida.
b. Los radios incidente y reflejado forman un ángulo de 90º.
c. Los radios incidente y reflejado serán simétricos en relación a la normal en el punto
de incidencia.
d. La intensidad de la radiación reflejada es constante en todos los ángulos de
reflexión, independiente de la dirección de la radiación incidente.
e. La intensidad de la radiación reflejada depende de la dirección de la radiación
incidente.

41.- La radiación térmica es la intensidad con la que la materia emite energía y todas las
formas de materia emiten dos tipos de radiación: volumétrica y superficial.
a) La volumétrica se da en los gases y cristales como el vidrio
b) En los sólidos y liquidos la transferencia por radiación se da a 1um de
distancia y se entiene como radiación superficial.
c) En el vidrio la radiación es emitida por un volumen finito
d) En los sólidos y liquidos la radiación emitida por las moléculas es absorbida
por las moléculas contiguas
e) Todas las aneriores
42.- Cuando ocurre la evaporación en una interfaz sólido-líquido se denomina ebullición. Esto
ocurre cuando:
a. La temperatura de la superficie excede la temperatura de saturación
b. El calor se transfiere de la superficie al líquido
c. El líquido está en reposo y su movimiento cerca de la superficie se debe a la
convección forzada
d. La temperatura del líquido está por debajo de la temperatura de saturación
43.- El número de Jakob, utilizado en ebullición para el fenómeno de cambio de fase, es
conocido como:
a. La razón de la fuerza de campo gravitacional a la fuerza de tensión superficial
b. La razón de la energía gravitacional máxima absorbida por el líquido, (vapor),
a la energía latente absorbida por el líquido, (vapor), durante la condensación,
(ebullición),
c. La razón de la energía sensible máxima absorbida por el líquido, (vapor), a la
energía latente absorbida por el líquido, (vapor), durante la condensación,
(ebullición),
d. La razón de la energía latente máxima absorbida por el líquido, (vapor), a la
energía sensible absorbida por el líquido, (vapor), durante la condensación,
(ebullición),
e. Todas las anteriores.
44.- Considere un sólido que inicialmente está a una temperatura más alta Ts, que la de sus alrededores
Talr, pero entorno del cual existe un vacío, por lo que:
a. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido por
convección o conducción.
b. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido por
convección o radiación.
c. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido por
radiación o conducción.
d. la presencia del vacío evita la pérdida de temperatura desde la superficie del sólido por
convección o conducción.
45.- El cuerpo negro es una superficie ideal que tiene las siguientes propiedades:

a. Un cuerpo negro absorbe parte de la radiación incidente, sin importar la longitud de
onda y la dirección. Y para una longitud de onda y temperatura establecidas ninguna
superficie puede emitir más que un cuerpo negro
b. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud de onda
y la dirección. Y para una longitud de onda y temperatura establecidas ninguna
superficie puede emitir más que un cuerpo negro.
c. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud de onda
y la dirección. Y para una longitud de onda y temperatura establecidas alguna superficie
puede emitir más que un cuerpo negro.
d. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, aplicando la longitud de onda y
la dirección. Y para una longitud de onda y temperatura establecidas ninguna superficie
puede emitir más que un cuerpo negro
e. Un cuerpo negro no absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud de
onda y la dirección. Y para una longitud de onda y temperatura establecidas ninguna
superficie puede emitir más que un cuerpo negro
46.- Del espectro electromagnético se tiene radiación de onda corta de rayos gama, rayos X y
ultravioleta. Microondas de longitud de onda larga y ondas de radio, por lo que la radiación térmica
relacionada con la transferencia de calor se encuentra en:
a. La parte intermedia del espectro que se extiende aproximadamente 0.01 a 100 µm, e
incluye una parte de la UV y de todo el visible y el infrarrojo IR.
b. La parte intermedia del espectro que se extiende aproximadamente 10 a 100 µm, e
incluye una parte de la UV y de todo el visible y el infrarrojo IR
c. La parte más interna del espectro que se extiende aproximadamente 0.1 a 100 µm, e
d. La parte intermedia del espectro que se extiende aproximadamente 0.1 a 100 µm, e
e. La parte más externa del espectro que se extiende aproximadamente 0.1 a 100 µm, e
47.- Para la aplicación de la ecuación conocida como distribución de Planck, se deben constatar varias
características importantes:
a. La radiación emitida varía de forma continua con la longitud de onda
b. En cualquier longitud de onda la magnitud de la radiación emitida aumenta al ascender
la temperatura.
c. La distribución espectral del cuerpo negro tiene un máximo y una longitud de onda
correspondiente que depende de la temperatura
d. a, b y c
e. Solo a y b
48.- Una fracción significativa de la radiación emitida por el sol, que se puede aproximar como un cuerpo
negro a 5800o
K, está en la región visible del espectro. Por el contrario:
a. Para T≤ 800o
K, la emisión está de manera predominante en la región infrarroja del
espectro y no es visible para el ojo.
b. Para T≤ 8000o
c. Para T≤ 800o
K, la emisión no está de manera predominante en la región infrarroja del
d. Para T≤ 800o
C, la emisión está de manera predominante en la región infrarroja del
e. Para T≤ 800o
espectro y es visible para el ojo.
49.- Siendo el cuerpo negro una superficie ideal podemos esperar que:

a. Aunque la radiación emisiva de un cuerpo negro es una función de la longitud de onda
y la temperatura, es independiente de la dirección.
b. Aunque la radiación transmitida por un cuerpo negro es una función de la longitud de
onda y la temperatura, es independiente de la dirección.
c. Aunque la radiación emitida por un cuerpo negro no es una función de la longitud de
onda y la temperatura, es independiente de la dirección.
d. Aunque la radiación emitida por un cuerpo negro es una función de la longitud de onda
y la temperatura, es dependiente de la dirección.
e. Aunque la radiación emitida por un cuerpo negro es una función de la longitud de onda
y la temperatura, es independiente de la dirección.
50.- Se puede entender como superficie gris a:
a. la superficie para la cual la reflectividad espectral y la emisividad son independientes
de la longitud de onda sobre las regiones espectrales de irradiación y emisión
superficial.
b. la superficie para la cual la absortividad espectral y la emisividad son independientes
de la longitud de onda sobre las regiones espectrales de irradiación y emisión
superficial.
c. la superficie para la cual la radiosidad espectral y la emisividad son independientes de
la longitud de onda sobre las regiones espectrales de irradiación y emisión superficial.
d. la superficie para la cual la irradiación espectral y la emisividad son independientes de
e. la superficie para la cual la radiación espectral y la emisividad son independientes de
51. Cuando ocurre la evaporación en una interfaz sólido-líquido se denomina ebullición.
Esto ocurre cuando:
f. La temperatura de la superficie excede la temperatura de saturación
g. El calor se transfiere de la superficie al líquido
h. El líquido está en reposo y su movimiento cerca de la superficie se debe a la convección
forzada
i. La temperatura del líquido está por debajo de la temperatura de saturación
j. Ninguna de las anteriores
52. La ebullición de alberca ocurre debido a que:
a. el líquido no esta es reposo y su movimiento cerca de la superficie se debe a la
convección libre y a la mezcla inducida por el crecimiento de las burbujas y su
separación.
b. el líquido esta es reposo y su movimiento en la superficie se debe a la convección libre
y a la mezcla inducida por el crecimiento de las burbujas y su separación.
c. el líquido esta es reposo y su movimiento cerca de la superficie se debe a la convección
libre y a la mezcla inducida por el crecimiento de las burbujas y su separación.
d. el líquido esta es reposo y su movimiento cerca de la superficie no se debe a la
convección libre y a la mezcla inducida por el crecimiento de las burbujas y su
separación.
e. el líquido esta es reposo y su movimiento cerca de la superficie se debe a la convección
y a la mezcla inducida por el crecimiento de las burbujas y su separación.
53. Para la ebullición de convección forzada se considera que:
a. el movimiento del fluido es inducido por medios internos, así como por convección libre
y por la mezcla inducida por las burbujas.
b. el movimiento del fluido es inducido por medios externos, así como por convección y
por la mezcla inducida por las burbujas.
c. el movimiento del fluido no es inducido por medios externos, así como por convección
libre y por la mezcla inducida por las burbujas.

d. el movimiento del fluido es inducido por medios externos, así como por convección
forzada y por la mezcla inducida por las burbujas.
e. el movimiento del fluido es inducido por medios externos, así como por convección libre
y por la mezcla inducida por las burbujas.
54. En la ebullición subenfriada se considera que:
a. la temperatura del fluido está por debajo de la temperatura de saturación y las burbujas
que se forman en la superficie pueden condensar en el líquido
b. la temperatura del líquido está por encima de la temperatura de saturación y las
burbujas que se forman en la superficie pueden condensar en el líquido
c. la temperatura del líquido está por debajo de la temperatura de saturación y las
burbujas que se forman en la periferia pueden condensar en el líquido
d. la temperatura del líquido está muy por debajo de la temperatura de saturación y las
e. la temperatura del líquido está por debajo de la temperatura de saturación y las
55. Para el caso de la ebullición saturada tenemos que:
a. La temperatura del líquido excede ligeramente a la temperatura de saturación, las
burbujas que se forman en la superficie se impulsan a través del líquido mediante las
fuerzas de empuje y finalmente escapan de una superficie libre.
b. La temperatura del líquido excede totalmente a la temperatura de saturación, las
c. La temperatura del líquido excede ligeramente a la temperatura de saturación, las
burbujas que se forman en la superficie no se impulsan a través del líquido mediante
las fuerzas de empuje y finalmente escapan de una superficie libre.
d. La temperatura del fluido excede ligeramente a la temperatura de saturación, las
e. La temperatura del líquido excede ligeramente a la temperatura de saturación, las
fuerzas de empuje y finalmente escapan de una superficie.
56. El flujo de calor crítico para ebullición de alberca nucleada representa un punto
importante sobre la curva de ebullición, por lo tanto es importante notar que depende
fuertemente de:
a. la presión, principalmente a través de la independencia de presión de la tensión
superficial y del calor de vaporización.
b. la presión, principalmente a través de la dependencia de presión de la tensión
c. la presión, principalmente a través de la dependencia de presión de la tensión
superficial y del calor de latente.
d. la presión, principalmente a través de la dependencia de tensión de la presión
57. La condensación ocurre cuando:
a. La temperatura de un fluido se reduce por debajo de su temperatura de saturación, la
energía latente del vapor se libera y el calor se transfiere a la superficie.
b. La temperatura de un vapor se reduce por debajo de su temperatura de líquido
enfriado, la energía latente del vapor se libera y el calor se transfiere a la superficie.
c. La temperatura de un vapor se reduce por debajo de su temperatura de saturación, la
energía latente del vapor se libera y el calor se transfiere a la superficie.
d. La temperatura de un vapor se reduce muy por debajo de su temperatura de saturación,
la energía latente del vapor no se libera y el calor se transfiere a la superficie.
e. La temperatura de un vapor se reduce hasta llegar a la temperatura de saturación, la
energía latente del vapor se libera y el calor se transfiere a los alrededores.

58. A pesar de las complejidades asociadas con la condensación en película, se pueden
obtener resultados útiles al hacer suposiciones que se originan de un análisis de
Nusselt:
a. Se supone flujo laminar y propiedades constantes para la película líquida.
b. Se supone que el gas es un vapor puro y a temperatura uniforme igual a Tsat
c. Sin un gradiente de temperatura en el vapor, la transferencia de calor a la interfaz
líquido-vapor, puede ocurrir solo por condensación en la interfaz y no por conducción
en el vapor.
d. a, b y c
e. a y c.
59. Para la condensación de película en tubos horizontales se tiene el siguiente gráfico:
a. siendo las condiciones dentro del tubo complicadas y dependen en gran medida de la
velocidad del vapor que fluye a través del tubo, por lo que si esta velocidad es pequeña
corresponde la condensación como se muestra en la figura a
b. siendo las condiciones dentro del tubo complicadas y dependen en gran medida de la
velocidad del vapor que fluye a través del tubo, por lo que si esta velocidad es alta, el
vapor ocupa el núcleo del anillo y la condensación ocurre como se muestra en la figura
b
c. siendo las condiciones dentro del tubo complicadas y no dependen en gran medida de
la velocidad del vapor que fluye a través del tubo, por lo que si esta velocidad es
pequeña o significativamente corresponde la condensación como se muestra en las
figuras a y b
d. a, b y c
e. a y b
a. La caída de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y se debe
principalmente a los efectos de la rugosidad en la superficie.
b. La diferencia de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y se debe
c. La caída del flujo de calor a lo largo de una interfaz entre los materiales y se debe
d. La caída de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y se debe
principalmente a los efectos de la convección en la superficie.

61. Las aletas se utilizan para aumentar la transferencia de calor, sin embargo éstas
representan una resistencia a la conducción por lo que debemos definir la
efectividad de una aleta como:
a. la razón de la transferencia de temperatura de la aleta a la transferencia de calor que
b. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de calor que existiría
sin aleta.
c. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de temperatura que
d. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de calor que existiría
con aleta.
62. El diseño de colector de energía solar que se muestra en la figura se utiliza para
aplicaciones de agricultura. Se hace circular aire a través de una tubería larga de
sección transversal en forma de triángulo equilátero. Un lado del triángulo se
compone de una cubierta semi transparente de dos vidrios, mientras que los otros
dos lados están construidos con hojas de aluminio pintadas de negro mate en el lado
interno, y; cubiertas en el exterior con una capa de aislante de espuma de
poliuretano. Durante los períodos soleados el aire que entra en el sistema se calienta
para que vaya a un invernadero. Los procesos de transferencia de calor asociados
con los vidrios de la cubierta, las placas de absorción y el aire se encuentran
descritos en los numerales, escoja el correcto.
Placas de absorción
Espuma de poliuretano

63. En la dinámica de la formación de burbujas de vapor, en ebullición, afecta el
movimiento del fluido cerca de la superficie, por lo que
a. Influye en alto grado el coeficiente de transferencia de calor
b. Influye en bajo grado el coeficiente de transferencia de calor
c. No influye el coeficiente de transferencia de calor
d. El coeficiente de transferencia de calor es independiente del movimiento del fluido.
e. Ninguna de las anteriores.
64. La figura muestra la distribución de temperatura de cuatro aletas construidas con distintos
materiales Cual es la más eficiente.
65. La fuerza que un fluido que fluye ejerce sobre un cuerpo en la dirección del flujo se
llama arrastre. Arrastre es causado por:
a) La diferencia de presión entre X=0 y X=1
b. La diferencia de presión entre la parte delantera y posterior del cuerpo
c. La fricción entre el fluido y la superficie sólida y la diferencia de presión entre la entrada y la
salida d. Todas la anteriores
66. Paneles de carrocerías de cloruro de polivinilo. k=0.092W/mK. Cp=1.05kJ/kg°K. p=1714
kg/m3. de 3mm de espesor. salen de una moldeadora para inyección a 120'C, Para
manejarlos. necesitan enfriarse hasta 40°C, mediante exposición de ambos costados de ellos
a aire a 20°C. Si el h= 30W/m2°K y no se considera la radiación, el tiempo que deben
exponerse los paneles al aire, antes de que se puedan manejar es: 2.413 [min]
a. 1.6min
b. 2.2min
c. 2.8min
d. 3.5min
e. 4.2min

6.7 Fluye aire a 20°C y a una velocidad de 5m/s sobre una superficie de una placa de 4m de
largo y 3 de ancho cuya temperatura es de 80°C. La longitud de la superficie para la cual el
flujo se mantiene laminar es:
a. 0.7m
b. 1.5m
c. 1.8m
d. 2.0m
e. 4.0m
Para el aire use: k=0.02735W/m°C, Pr=0.7228, y= 1,7981 m2/s

9. Se puede expresar matemáticamente la condición de frontera sobre una superficie
aislada de la siguiente manera:
a.
b.
c.
d.
10. Un horno de forma esférica está perdiendo calor en forma estacionaria y uniforme
desde su superficie exterior, que tiene radio R, hacia el aire del medio ambiente que
está a la temperatura T∞, con un coeficiente de convección h, y hacia las superficies
de los alrededores que están a Talr. Si To, denota la temperatura de la superficie
exterior, la condición de frontera en la superficie del horno se puede expresar como:
a. [−𝑘
𝑑𝑇
𝑑𝑟
] 𝑟=𝑅 = ℎ(𝑇𝑜 − 𝑇∞) + 𝜀𝜎( 𝑇𝑜
4
− 𝑇𝑎𝑙𝑟
4
)
b. [−𝑘
𝑑𝑇
𝑑𝑟
] 𝑟=𝑅 = ℎ(𝑇𝑜 − 𝑇∞) − 𝜀𝜎( 𝑇𝑜
4
4
)
c. [𝑘
𝑑𝑇
𝑑𝑟
] 𝑟=𝑅 = ℎ(𝑇𝑜 − 𝑇∞) + 𝜀𝜎( 𝑇𝑜
4
4
)
d. [𝑘
𝑑𝑇
𝑑𝑟
] 𝑟=𝑅 = ℎ(𝑇𝑜 − 𝑇∞) − 𝜀𝜎( 𝑇𝑜
4
4
)
e. [−𝑘(4𝜋𝑅2)
𝑑𝑇
𝑑𝑟
] 𝑟=𝑅 = ℎ(𝑇𝑜 − 𝑇∞) + 𝜀𝜎( 𝑇𝑜
4
4
)
) se define como:
a. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
paralela a la dirección de transferencia e inversamente proporcional al gradiente
c. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
perpendicular a la dirección de transferencia e inversamente proporcional al
gradiente de temperatura dT/dX en esa dirección.
d. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección Y por unidad de área

LA LB LC
En función de la distribución de temperaturas, podríamos concluir que el material B:
a. Es un conductor
d. Es un buen aislante térmico
a. Haciendo ejercicios físicos
13. La ecuación de la conducción de calor en un medio, en su forma más sencilla,
se expresa como:
más simple como
d. La Tc es transitoria, bidimensional a través de un cilindro
C,
en necesario:
C a 60o
C
proceso de bajar la temperatura de 70o
C a 60o
C
c. Establecer la razón de la transferencia de calor, es decir el tiempo que le tomara
al café en el interior bajar de 70o
C a 60o
C.
T3 T4
C
B
q”
T2
T1
1
A
KB
KA
KC

16. En un balance de energía, el cambio en la energía total del volumen de control
durante un proceso, de flujo estacionario, es cero. Por lo tanto:
a. La cantidad de calor que entra en un volumen de control debe ser igual a la
cantidad de calor que sale de él.
b. La razón de la transferencia de calor, que entra en un volumen de control deber
ser igual a la razón de transferencia de calor que sale de él.
salen.
𝑞´
=
2𝜋𝐿(𝑇𝑖 − 𝑇𝑜)
𝑙𝑛(𝑟𝑜 𝑟𝑖)
⁄
𝑘
+
1
𝑟𝑜ℎ
Donde i se refiere a la superficie interior y o a la superficie exterior. Si se incrementa
ro, se reducirá la TC siempre que:
a. 𝑟𝑜 < 𝑘 ℎ
⁄
b. 𝑟𝑜 > 𝑘 ℎ
⁄
c. 𝑟𝑜 = 𝑘 ℎ
⁄
d. 𝑟𝑜 > 2 𝑘 ℎ
⁄
e. Si se aumenta ro, siempre se reducirá la TC
18. En las cafeterías a menudo se sirve el café en una taza de papel que tiene una
camisa de papel corrugado rodeándola, como se muestra en la figura. Esta camisa
corrugada:
a. Sirve para mantener caliente el café
b. Aumenta la resistencia térmica a través de la cual se propaga el calor del café a
los alrededores
c. Disminuye la temperatura en donde la mano agarra la taza
d. Todo lo anterior
e. Nada de lo anterior
experimenta transferencia de energía por conducción dentro de sus límites, así
como:
c. Transferencia de energía por convección, (y/o radiación), dentro de sus límites y
los alrededores
alrededores.
e. Transferencia de energía por conducción, convección y radiación dentro de sus
límites.

b. La razón de la transferencia de calor total del área de la superficie At, a la
c. La razón de la transferencia de calor total del área de la superficie Ab, a la
a. La energía interna del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante
b. La temperatura del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante
durante el proceso convectivo
c. La temperatura del solido es espacialmente uniforme en cualquier instante
d. La temperatura del solido es especialmente uniforme en cualquier instante
e. La temperatura del solido es especialmente variable en cualquier instante
22. La generación de calor ocurre en una variedad de geometrías radiales. Para
condiciones de estado estable, en un cilindro largo tenemos que:
a. La razón a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la rapidez
en movimiento.
b. La rapidez a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la razón
en movimiento.
c. La rapidez a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la razón
con que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a un fluido.
d. La razón a la que se genera calor dentro del cilindro debe ser igual a la rapidez
con que se transmite calor por convección de la superficie del cilindro a la
superficie de un fluido en movimiento.
24. Para un sólido, el conocimiento de la distribución de temperaturas sirve para
comprobar la integridad estructural mediante la determinación de los esfuerzos
térmicos sus expansiones y deflexiones , por lo que también es útil para:
a. Determinar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad
b. Optimizar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad
c. Optimizar el espesor de un material aislante o para optimizar la compatibilidad
d. Optimizar el espesor de un material aislante y para determinar la compatibilidad
e. Optimizar el espesor de un material aislante o para determinar la compatibilidad

31. Considere un sólido que inicialmente está a una temperatura más alta Ts, que la de
sus alrededores Talr, pero entorno del cual existe un vacío, por lo que:
a. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido
por convección o conducción.
b. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido
por convección o radiación.
c. la presencia del vacío evita la pérdida de energía desde la superficie del sólido
por radiación o conducción.
d. la presencia del vacío evita la pérdida de temperatura desde la superficie del
sólido por convección o conducción.
32. El cuerpo negro es una superficie ideal que tiene las siguientes propiedades:
a. Un cuerpo negro absorbe parte de la radiación incidente, sin importar la longitud
b. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud de
ninguna superficie puede emitir más que un cuerpo negro.
c. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud de
alguna superficie puede emitir más que un cuerpo negro.
d. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, aplicando la longitud de
e. Un cuerpo negro no absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud
a. La caída de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y se
b. La diferencia de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y
se debe principalmente a los efectos de la rugosidad en la superficie.
c. La caída del flujo de calor a lo largo de una interfaz entre los materiales y se
d. La caída de la temperatura a lo largo de una interfaz entre los materiales y se
debe principalmente a los efectos de la convección en la superficie.
34. Las aletas se utilizan para aumentar la transferencia de calor, sin embargo éstas
representan una resistencia a la conducción por lo que debemos definir la efectividad
de una aleta como:
a. la razón de la transferencia de temperatura de la aleta a la transferencia de calor
b. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de calor que
c. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de temperatura
d. la razón de la transferencia de calor de la aleta a la transferencia de calor que
existiría con aleta.

35. La figura muestra la distribución de temperatura de cuatro aletas semejantes,
construidas con distintos materiales, ¿cuál es la más eficiente?
a. 𝑛𝑎
b. 𝑛𝑏
c. 𝑛𝑐
d. 𝑛𝑑
36. Paneles de carrocerías automotrices de cloruro de polivinilo, k=0.092W/mo
K,
Cp=1.05kJ/kgo
K, ρ=1714 kg/m3
, de 3mm de espesor, salen de una
moldeadora para inyección a 120o
C, Para manejarlos, necesitan enfriarse
hasta 40o
C, mediante exposición de ambos costados de ellos a aire a 20o
C.
Si el h= 30W/m2o
K y no se considera la radiación, el tiempo que deben
exponerse los paneles al aire, antes de que se puedan manejar es:
a. 1.6min
b. 2.2min
c. 2.8min
d. 3.5min
e. 4.2min
37. Considerando una pared plana con generación uniforme de calor, el gráfico
corresponde a:
a. Condiciones de frontera estables
b. Condiciones de borde en el plano medio
c. Condiciones de frontera simétricas
d. Máxima temperatura Ts, en X=0

45. La constante de proporcionalidad h se denomina coeficiente de transferencia
de calor por convección y depende de:
b. Condiciones en la geometría de la superficie y propiedades
termodinámicas
e. Condiciones de la capa limite, geometría de la superficie, naturaleza del
movimiento del fluido y variedad e propiedades termodinámicas.
46. En la solución aproximada una implicación importante de la ecuación
𝜃∗
= 𝜃𝑜
∗
cos(𝜉1𝑋∗)
Es que:
a. La dependencia de la temperatura con respecto al tiempo x en cualquier
b. La independencia de la temperatura con respecto al tiempo x en cualquier
c. La dependencia de la temperatura con respecto al tiempo en cualquier
d. La dependencia de la temperatura con respecto al tiempo x en cualquier
lugar dentro de la superficie es la misma que la temperatura en el plano
medio
47. La ecuación 𝜃∗
= 𝑓(𝑋∗
, 𝐹𝑜, 𝐵𝑖) implica que:
a. Para una geometría establecida, la distribución de temperaturas
transitoria es una función universal de 𝜃𝑜∗
b. Para una geometría establecida, la distribución de temperaturas
transitoria es una función universal de 𝜃∗
c. Para una geometría establecida, la distribución de temperaturas
d. Para una geometría no establecida, la distribución de temperaturas
48. Aunque hay muchas situaciones diferentes que implican efectos combinados
de conducción y convección, la aplicación mas frecuente es aquella en la que
se usa:
a. Una superficie extendida de manera especifica para aumentar la
b. Una superficie extendida de manera específica para aumentar la rapidez
de transferencia de calor entre un sólido y un fluido contiguo
c. Una superficie extendida de manera específica para aumentar la rapidez
de transferencia de calor entre un sólido y un fluido
d. Una superficie extendida específica para aumentar la rapidez de
e. Una superficie extendida de manera específica para no aumentar la
rapidez de transferencia de calor entre un sólido y un fluido contiguo

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECANICA
REACTIVOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
EXAMEN PERIODO 201720
Considere un medio en el cual se da la ecuación de conducción de calor en su

Condición de frontera es
Para describir completamente un problema de TC

Se puede expresar matemáticamente la condición de frontera sobre una superficie aislada
Un horno de forma esférica esta perdiendo calor en forma estacionaria y uniforme
El flujo de calor por unidad de area

) se define como:
a. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área paralela
c. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección Y por unidad de área
d. La velocidad con que se transfiere el calor en la dirección X por unidad de área
LA LB LC
d. Es un conductor
3. El cuerpo humano está emitiendo calor en forma constante hacia sus alrededores, y la
comodidad humana está íntimamente ligada con la razón de este rechazo de calor. En
función de lo señalado como se puede controlar esta razón de transferencia de calor:
4. Para diseñar un termo que contenga en su interior café a 70oC, y se enfríe a 60oC, en
necesario:
a. Realizar un análisis termodinámico para bajar de 70oC a 60oC
b. Definir solamente la cantidad de calor, es decir cuántos watios se pierden en el proceso
de bajar la temperatura de 70oC a 60oC
c. Establecer la razón de la transferencia de calor, es decir el tiempo que le tomara al café
en el interior bajar de 70oC a 60oC.
T3 T4
C
B
q”
T2
T1
1
A
KB
KA
KC

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