Termodinámica: Calor y Temperatura
Diferencias Fundamentales
1. ¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura?
- Calor: Es la cantidad de energía total.
- Temperatura: Es la medida (o media) de esa energía cinética de las partículas.
2. ¿La temperatura depende del tamaño de las partículas, el número, tipo y velocidad?
No, es el calor el que depende de ellos.
3. ¿Cómo se mide la temperatura de un cuerpo?
Con un termómetro.
Escalas y Conceptos Térmicos
4. ¿Cuáles eran los referentes en la escala centígrada (Celsius)?
El 0 °C como punto de solidificación del agua y 100 °C como punto de evaporación del agua.
5. ¿Qué es el cero absoluto?
Es la temperatura mínima o nula de la energía de las moléculas (0 Kelvin).
6. Escalas de temperatura
Celsius, Kelvin, Fahrenheit, Réaumur, Rankine.
7. ¿Qué es el calor específico?
Es el calor que necesita un gramo de sustancia para subir un grado de temperatura.
*Para que se produzca la transmisión de energía térmica, ¿ha de haber contacto entre los cuerpos?
No. Depende del material y de su cantidad.
8. ¿Qué es el calor latente?
Calor aplicado para producir un cambio de estado (fase).
9. ¿Qué es el equilibrio térmico?
Ocurre cuando las temperaturas de dos sustancias se han igualado.
10. ¿Cuándo es más rápido el intercambio de calor?
Cuando la diferencia de temperaturas es mayor.
Mecanismos de Transferencia de Calor
11. Tres mecanismos de calor.
- Conducción
- Típico en sólidos.
- Convección
- Típico en líquidos y gases.
- Radiación
- Se produce incluso en el vacío.
12. ¿Qué tipos de cuerpos absorben energía más rápidamente?
Los cuerpos de color negro (o superficies oscuras).
13. ¿Qué es el coeficiente de transmitancia?
Cantidad de calor que se transmite en una hora por unidad de superficie, existiendo una diferencia de un grado de temperatura.
14. ¿Qué nombre recibe la inversa del coeficiente de transmitancia?
Resistencia térmica.
Mecánica de Fluidos y Presión
Propiedades de los Fluidos
15. ¿Cuál es la característica fundamental de los fluidos?
Que no tienen rigidez (adoptan la forma del recipiente).
16. ¿Cuál es la diferencia entre un sólido y un fluido?
- El sólido sufre pequeñas deformaciones con pequeñas fuerzas.
- El fluido sufre grandes deformaciones con pequeñas fuerzas.
17. Diferencia entre un líquido y un gas.
El gas es muy compresible y el líquido es mucho menos compresible.
18. ¿Qué es la masa?
Cantidad de materia que tiene un cuerpo.
19. ¿Qué es el peso?
Fuerza que ejerce una masa atraída por la fuerza de gravedad.
20. ¿Qué es el peso específico?
Relación entre el peso y el volumen de un material.
21. ¿Qué es la viscosidad?
La resistencia de un líquido al desplazamiento cuando se le aplica una fuerza.
22. Tipos de viscosidad
- Viscosidad Cinemática
- Unidad: metro cuadrado dividido por segundo (m²/s).
- Viscosidad Dinámica
- Unidad: pascal por segundo (Pa·s).
23. ¿Qué es la tensión superficial?
La cantidad de fuerza necesaria para atravesar la superficie de una sustancia.
24. ¿Cómo afecta la presencia de tensoactivos en un líquido?
Disminuye la tensión superficial o aumenta la mojabilidad.
Conceptos de Presión
25. ¿Qué es la presión?
Fuerza perpendicular que se aplica a una superficie. Su unidad es el pascal (Pa).
26. ¿Qué es la presión absoluta?
Presión que soporta un sistema respecto al cero absoluto de presión (vacío total).
27. ¿Qué es la presión relativa (o manométrica)?
Presión que soporta un sistema respecto a la presión atmosférica.
28. ¿Cuál de las dos puede tener valores negativos?
La presión relativa (indicando vacío).
29. ¿Qué miden los barómetros, los manómetros y los vacuómetros?
- Los barómetros miden la presión absoluta.
- Los manómetros miden la presión relativa.
- Los vacuómetros miden el vacío o presión relativa negativa.
30. En una tubería, ¿aumenta o disminuye la presión al aumentar la velocidad del fluido?
Disminuye (Principio de Bernoulli).
Gases y Almacenamiento Industrial
Propiedades de los Gases
31. ¿Qué es la temperatura crítica?
Es la temperatura a partir de la cual un gas no se puede licuar por compresión, independientemente de la presión aplicada.
32. ¿De qué depende la presión que ejerce un gas?
De la cantidad o el número de moles, y no del tipo de gas (en condiciones ideales).
33. ¿Cómo podemos encontrarnos los gases almacenados?
Comprimidos, licuados o disueltos.
34. Según sus propiedades, los gases se pueden clasificar en:
Inflamables, Explosivos, Tóxicos, Corrosivos, Criogénicos, Inertes.
Recipientes y Marcado
35. Diferencia entre botella y botellón
Su capacidad (el botellón tiene mayor capacidad).
36. ¿Cuáles son las partes de la botella (cilindro de gas)?
Ojiva, collarín, cuerpo.
37. ¿Qué marcas han de llevar los recipientes para gases?
- Nombre del gas.
- Marca y fabricante.
- Lote.
- Presión de prueba hidrostática y fecha de la misma.
- Capacidad.
- Contraste del experto.
38. Marcado adicional para gases comprimidos
La presión de carga y el peso del recipiente en vacío.
39. Marcado adicional para gases licuados o disueltos
La carga máxima admisible y el peso en vacío.
*** TEMARIO NUEVO: ELECTRICIDAD ***
Conceptos Eléctricos Básicos
40. ¿Qué es la corriente eléctrica?
Circulación de electrones donde existe una caída de potencial. Su unidad de potencial es el voltio (V).
41. ¿Qué es la intensidad eléctrica?
Cantidad de corriente que pasa por un conductor por unidad de tiempo. Su unidad es el amperio (A).
42. ¿Qué es la resistencia eléctrica?
Oposición que opone un material al paso de electrones.
43. ¿Cuál es la diferencia entre corriente continua (CC) y corriente alterna (CA)?
- La continua siempre circula en un mismo sentido.
- La alterna cambia de sentido constantemente.
Corriente Alterna: La frecuencia (medida en hercios, Hz) indica el cambio de sentido por segundo. Ejemplo: 50 Hz significa que cambia 50 veces el sentido en un segundo.
44. ¿Qué se entiende por efecto Joule?
Calor que se desprende debido al paso de electrones por el conductor (disipación de energía por resistencia).
Tipos de Potencia y Componentes
45. ¿Qué es la potencia activa?
Capacidad de un circuito para transformar energía eléctrica en un trabajo útil (se mide en vatios, W).
46. ¿Qué es la potencia reactiva?
Es la potencia que no produce trabajo útil, sino que se utiliza para crear campos magnéticos o eléctricos (se mide en voltio-amperio reactivo, VAr).
47. ¿Qué es la potencia aparente?
La suma vectorial de la potencia reactiva y la potencia activa (se mide en voltio-amperio, VA).
48. ¿Qué es una bobina?
Un alambre enrollado en espiral que retiene la corriente en forma de campo magnético.
49. ¿Qué es un condensador?
Dos placas separadas por un material dieléctrico, capaz de almacenar energía eléctrica en forma de campo eléctrico.
Sistemas de Tuberías y Válvulas
Diseño y Fabricación de Tuberías
50. ¿Qué es un diagrama de proceso?
Presentación gráfica de los diferentes pasos de un proceso.
51. ¿Cuál es el sistema o norma más utilizado para hacer este tipo de representaciones?
ISA (Instrument Society of America).
52. ¿Qué se debe considerar a la hora de escoger una tubería?
Tipo de fluido, la temperatura de circulación, cantidad de fluido, distancia, condiciones ambientales y la presión de trabajo.
53. ¿Qué características quedarán definidas de la tubería?
El material, el sistema de fabricación, la longitud, el diámetro y el espesor de pared.
54. Tres métodos de fabricación de tuberías.
- Sin costura.
- Con costura longitudinal.
- Con costura helicoidal.
55. ¿Qué parámetros describen una tubería?
El diámetro nominal, la longitud, el espesor de pared y la presión máxima de trabajo.
56. Sistemas de unión de tuberías
Soldado, embridado y roscado. El roscado es recomendado para tuberías de tamaño pequeño.
58. ¿Qué características deben cumplir los soportes de las tuberías?
Deben mantener la estructura, soportar el peso de la tubería y tener una cierta flexibilidad para evitar que la tubería se rompa por tensiones.
59. ¿Qué es el encamisado de una tubería?
Forrar la tubería con un aislante (aislamiento térmico).
60. ¿Qué era el traceado con vapor?
Es un conducto paralelo a la tubería principal para hacer circular vapor, manteniendo la temperatura del fluido transportado.
Clasificación y Componentes de Válvulas
61. ¿Qué nombre recibe el elemento destinado a controlar, retener, regular o dar paso a un fluido?
Válvula.
62. Elementos básicos que componen una válvula.
Obturador, asiento, cuerpo, tapa, eje, juntas de cierre, empaquetadura, accionamiento y uniones.
63. ¿Cómo se clasifican las válvulas según la operatividad del obturador?
Lineal, multigiro y cuarto de giro.
64. Dentro del multigiro, ¿qué encontramos?
Diafragma, globo, compuerta, cuerpo fijo, aguja, tipo pinch.
65. Dentro de cuarto de giro, ¿qué encontramos?
Bola, mariposa, plug y esférica.
66. ¿Cómo se clasifican las válvulas según su funcionalidad?
De control, antirretorno, cierre por sobrevelocidad, cierre por sobrepresión y de apertura y de cierre.
67. ¿Cómo se clasifican las válvulas según la naturaleza del fluido y sus condiciones físicas?
Bajas y altas presiones, bajas y altas temperaturas, riesgo de cavitación, características corrosivas del fluido, viscosidad, requerimientos higiénicos y riesgo de explosión o inflamabilidad.
68. Otras formas de clasificar las válvulas.
Nivel de fugas admisible, unidireccional o bidireccional, número de entradas, ángulo de forma de entrada y de salida.
Bombas, Compresores y Turbinas
Bombas Hidráulicas
69. ¿Función de una bomba?
Mover líquidos o fluidos de alta viscosidad mediante el aumento de su energía en forma de presión o velocidad.
70. ¿Con qué equipo se puede accionar una bomba?
Con un motor eléctrico, un motor diésel o una turbina de vapor.
71. ¿Qué nombre reciben las bombas para gases y vapores?
Compresor.
72. ¿Qué consecuencias negativas tiene la cavitación?
Disminución del rendimiento del sistema, deterioro de las instalaciones y ruido.
73. ¿En qué grandes grupos se pueden clasificar las bombas?
Dinámicas y volumétricas (o de desplazamiento positivo).
74. Ventajas y desventajas de las bombas centrífugas.
Ventajas
- Trabajan bien con sólidos en suspensión.
- Son muy versátiles, de bajo coste y mantenimiento.
- Generan un flujo uniforme.
Desventajas
- Solo consiguen presiones bajas y necesitan válvulas de retención.
- No se pueden utilizar con líquidos a temperaturas cercanas a la ebullición.
75. ¿Cuáles son las tres categorías de bombas centrífugas?
- Tipo Radial
- Flujo perpendicular al eje.
- Axial
- Flujo paralelo al eje.
- Flujo Mixto
- Forma un ángulo (ni perpendicular ni paralelo).
76. ¿Cuáles son los parámetros que caracterizan una bomba?
Caudal, altura de elevación de la bomba, potencia hidráulica, carga neta de aspiración (NPSH), carga neta disponible, carga neta requerida y velocidad específica.
77. ¿Qué es el caudal?
Cantidad de fluido que pasa por una unidad de tiempo.
Compresores y Turbinas
78. ¿Qué es un compresor?
Máquina de fluido construida para mover fluidos compresibles (gases), aumentando su presión.
79. ¿Qué es una turbina de vapor?
Máquina de fluido en la que la energía de este fluido (vapor) pasa al eje de la máquina, saliendo el fluido con menor energía (convierte energía térmica en energía mecánica).