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EXAMEN DE EVALUACION DE PREPARACION DE ESTUDIANTES DE ULTIMOS NIVELES DE INGENIERIA MECANICA Preguntas son traducción libre de libro de MechanicalSamplequestions+solutions de la NCEES ©2010 con propósitos de práctica de exámenes para estudiantes de Ingeniería Mecánica. El propósito de esta traducción es de lucro PREGUNTAS DE LA MAÑANA 1. Si se conoce la forma funcional de la curva, se puede usar la diferenciación para determinar todo lo siguiente excepto: A. Concavidad de la curva B. Localización de los puntos de inflexión en la curva. C. Número de puntos de inflexión en la curva D. Área bajo la curva entre ciertos límites 2. ¿Cuál de las siguientes es la solución general de la ecuación diferencial y la condición de frontera mostrada a continuación? dy dt + 5y = 0; y (0)= 1 A. e 5t B. e 5 t C. e 5t D. 5 e 5 t 3. Si D es el operador diferencial, entonces la solución general a (D+2) 2 y=0 es: A. C 1 e 4 x B. C 1 e 2 x C. e 4 x (C 1 + C 2 x)

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EXAMEN DE EVALUACION DE PREPARACION DE ESTUDIANTES DE ULTIMOS NIVELES DE INGENIERIA MECANICA

Preguntas son traducción libre de libro de MechanicalSamplequestions+solutions de la NCEES ©2010 con propósitos de práctica de exámenes para estudiantes de Ingeniería Mecánica. El propósito de esta traducción es de lucro

PREGUNTAS DE LA MAÑANA

1. Si se conoce la forma funcional de la curva, se puede usar la diferenciación para determinar todo lo siguiente excepto:

A. Concavidad de la curvaB. Localización de los puntos de inflexión en la curva.C. Número de puntos de inflexión en la curvaD. Área bajo la curva entre ciertos límites

2. ¿Cuál de las siguientes es la solución general de la ecuación diferencial y la condición de frontera mostrada a continuación?

dydt

+ 5y = 0; y (0)= 1

A. e5 t

B. e−5 t

C. e√−5 t

D. 5e−5 t

3. Si D es el operador diferencial, entonces la solución general a (D+2)2y=0 es:

A. C1e−4 x

B. C1e−2x

C. e−4 x (C1 + C2x)

D. e−2x (C1 + C2x)

4. Una partícula viajó en línea recta de tal manera que su distancia S desde un punto dado en esa línea, después de un tiempo t fue S= 20t3 – t4. La tasa de cambio de la aceleración a un tiempo t = 2 es:

A. 72B. 144C. 192D. 208

5. ¿Cuál de las siguientes opciones es un vector unitario perpendicular al plano determinado por los vectores A = 2i + 4j y B = i + j – k?

A. -2i + j - k

B.1

√5 ( i + 2j)

C.1

√6( -2i + j - k)

D.1

√6 ( -2i -j - k)

6. Si f’ denota la derivada de una función de y= f(x), entonces f’(x) se define por:

A. lim∆ y→o

∆ x∆ y

B. lim∆ y→o

∆ y∆ x

C. lim∆ x→o

f ( x+∆ x )−f (x )∆ x

D. lim∆ y→o

f ( x−∆x )+ f (x )∆ y

7. ¿Cuál es el área de la región en el primer cuadrante que está limitada por la línea y=1, la curva x= y3/2, y el eje y?

A. 2/5B. 3/5C. 2/3D. 1

8. Se definen tres líneas por las tres ecuacionesx + y = 0x – y = 02x + y =1

Las tres líneas forman un triángulo con vértices en:

A. (0,0), ( 13

,13

), (1,-1)

B. (0,0), ( 23

,23

), (-1,-1)

C. (1,1), (1 ,−1),(2,1)D. (1,1 ) , (3 ,−3 ) , (−2 ,−1 )

9. El valor de la integral∫0

π

10sin x dx

A. -10B. 0C. 10D. 20

10. Ud. desea estimar la media M de una población, con una muestra de tamaño n extraída de la población. Para la muestra, la media es x y la desviación estándar es s. La probable exactitud de la estimación mejora con un aumento en:

A. MB. nC. sD. M+s

11. Una maleta contiene 100 bolas numeradas del 1 al 100. Una bola es removida. ¿Cuál es la probabilidad de que el número en esta bola sea impar o mayor que 80?

A. 0.2

B. 0.5C. 0.6D. 0.8

12. La desviación estándar de una población de tres valores 1, 4, y 7 es:

A. √3B. √6C. 4D. 6

13. Suponga que la duración de las llamadas telefónicas forman una distribución normal con una duración media de 8.0 min y una desviación estándar de 2.5 min. La probabilidad de que una llamada telefónica seleccionada aleatoriamente dure más de 15.5 min es más cercana a:

A. 0.0013B. 0.0026C. 0.2600D. 0.9987

14. El volumen (L) de 1 mol de H2O a 546 K y 1.00 atm de presión es más cercano a:

A. 11.2B. 14.9C. 22.4D. 44.8

15. Considere la ecuación :

As2O3 + 3 C 3 CO + 2 As

Los pesos atómicos pueden ser tomados como 75 para el Arsénico, 16 para Oxígeno, y 12 para el Carbono. De acuerdo a la ecuación mostrada, la reacción de 1 gramo mol de As2O3

con carbono resultará en la formación de:

A. 1 gramo mol de AsB. 28 gramos de COC. 150 gramos de AsD. Una cantidad mayor en peso de CO que de As.

16. Si 60 ml de una solución de NaOH neutralizan 40 mL de 0.50 M de H2SO4, la concentración de la solución de NaOH es cercana a:

A. 0.80 MB. 0.67 MC. 0.45 MD. 0.33 M

17. Los pesos atómicos del sodio, oxígeno, e hidrógeno son 23, 16 y 1, respectivamente. Para neutralizar 4 gramos de NaOH disueltos en 1 L de agua requiere 1 L de:

A. Solución de HCl0.001 normal B. Solución de HCl0.01 normalC. Solución de HCl0.1 normalD. Solución de HCl1.0 normal

18. Considere la siguiente ecuación:

K= [C]2[D ]2

[A ]4[B]

La ecuación de arriba es la fórmula de la ecuación de la constante de equilibrio químico, para cuál de las siguientes reacciones?

A. C2 + D2 A4+ BB. 4A + B 2C + 2DC. 4C +2D 2A+ BD. A4 + B C2 + D2

19. El diagrama de flujo para un programa de computadora contiene el siguiente segmento:

VAR = 0IF VAR < 5 THEN VAR = VAR + 2OTHERWISE EXIT LOOP

LOOP

¿Cuál es el valor de VAR a la conclusión de esta rutina?

A. 0B. 2C. 4D. 6

20. En una hoja de cálculo, se introduce el número 6 en la Celda A4. Luego en la A5 se coloca A4 + $A$4. Esta fórmula se copia en las Celdas A6 y A7. El número mostrado en la Celda A7 es:

A. 12B. 24C. 36D. 216

21. Considere el siguiente segmento de un programa:INPUT Z, NS = 1T = 1FOR K= 1 TO NT = T*Z/KS = S + TNEXT K

Este segmento calcula la suma:

A. S = 1 + ZT + 2ZT + 3ZT + … + NZT

B. S = 1 + ZT + 12

ZT + 13

ZT + … + (1N

)ZT

C. S = 1 + Z1

+ 2Z2

+ 3Z3

+ … + (NZN

)

D. S = 1 + Z❑

1 !+ Z

2

2!+ Z

3

3!+…+ ( Z

N

N !)

22. En la hoja de cálculo, la Fila 1 tiene los números 2, 4, 6, 8, 10,…. , 20 en las Columnas A-J, y en la Fila 2 tiene los números 1, 3, 5, 7, 9,…, 19 en las mismas columnas. Todas las otras celdas son cero excepto para la Celda D3 la cual contiene la fórmula: D1 + D$1*D2. Esta fórmula ha sido copiada en las celdas D4 y D5. El número que aparece en la celda D4 es más cercano a:

A. 3B. 64C. 519D. 4,216

23. Un ingeniero que testifica como testigo experto en un caso de responsabilidad asociada a un producto debería:

A. Responder tan brevemente como sea posible solo aquellas preguntas planteadas por los abogados.

B. Proporcionar un análisis completo y objetivo dentro de su área de competenciaC. Proporcionar una evaluación del carácter del demandado.D. Proporcionar una información sobre los antecedentes profesionales del demandado.

24. Como un ingeniero profesional originalmente licenciado hace 30 años, le piden que evalúe un nuevo sistema de control computarizado desarrollado para un sistema de transporte público. Usted puede aceptar este proyecto si:

A. Es competente en el área de sistemas de control modernosB. Su licencia profesional de ingeniero no ha caducadoC. Su área original de especialización fue en sistemas de transportaciónD. Usted ha asistido regularmente a reuniones de una sociedad profesional de ingeniería.

25. Usted y su equipo de diseño están compitiendo para un proyecto de concepto multidisciplinario. Su empresa es el grupo líder en el consorcio profesional de diseño formado para competir por el proyecto. Su consorcio ha sido seleccionado como el primero en entrar en negociaciones de pago con el propietario del proyecto. Durante las negociaciones, la cantidad que usted tiene que cortar de su cuota para la adjudicación del contrato requerirá abandonar a uno de los miembros del consorcio, cuyo personal tiene capacidades especiales que no están disponibles por parte del personal de los miembros del consorcio restantes. ¿Puede su consorcio restante éticamente aceptar el contrato?

A. No, porque un ingeniero no puede aceptar un contrato para coordinar un proyecto con otras empresas profesionales que proveen capacidades y servicios que tengan que ser provistos por consultores contratados.

B. Si, si los miembros restantes del consorcio contratan un cierto número de empleados nuevos, más baratos, para efectuar el trabajo que debía efectuar el consorciado que fue eliminado.

C. No, no si es que el dueño se queda con la idea que el consorcio aunestá completamente calificado para desempeñar todas las tareas demandadas.

D. Si, si al aceptar la tarea de coordinar el proyecto, una sola persona tiene que firmar y sellar todos los documentos por la totalidad del trabajo del consorcio.

26. Usted es un estudiante y tiene una entrevista de trabajo con la Empresa A. Justo antes de volar a la entrevista, usted recibe una llamada de la Compañía B, la cual le pide que venga para una entrevista en sus oficinas en la misma ciudad. Cuando les informa de su entrevista con la Empresa A, ellos le sugieren que vaya a la entrevista con ellos luego de terminar la que tiene con esa empresa. La empresa A ya ha pagado su boleto de avión y, al final de su entrevista le entrega formularios para reembolso de sus gastos de viaje con instrucciones para presentar todos sus gastos de viaje. Cuando Ud. les informa de su entrevista adicional con la Empresa B, ellos le dicen que cargue no mas todo el costo del viaje a la Empresa A. Luego de su entrevista con la Empresa B le dan formularios de reembolso del viaje con las instrucciones de presentar para todos sus gastos de viaje. Cuando Ud. les informa sobre las instrucciones de la Empresa A, ellos le dicen que los únicos gastos que requieren recibos son los pasajes de avión y habitaciones de hotel, por lo que debería de todas formas presentar todos los demás gastos con ellos, incluso si la

empresa A está pagándoselos porque los estudiantes siempre necesitan un poco de dinero para gastar. ¿Qué debería hacer?

A. Tratar de dividir los gastos entre ambas empresas lo mejor que pueda.B. Hacer lo que ambos oficiales de reclutamiento le dijeron. Es el dinero de ellos y son sus

políticas de viaje.C. Presentar los gastos de viaje con una sola empresa.D. Decirle a todos sus compañeros que se inscriban a la entrevista con estas empresas por los

viajes.

27. Una empresa puede fabricar un producto utilizando herramientas de mano. Las herramientas costarán $1,000, y el costo de fabricación por unidad será de $1.50. Como una alternativa, un sistema automatizado costará $15,000 con un costo de fabricación por unidad de $0.50. Con un volumen anual previsto de 5,000 unidades y sin considerar los intereses, el punto de equilibrio (en años) es cercano a:

A. 2.8B. 3.6C. 15.0D. Nunca

28. Una impresora cuesta $900. Su valor de rescate después de 5 años es de $300. El mantenimiento anual es de $50. Si la tasa de interés es de 8%, el costo anual uniforme equivalente es cercano a:

A. $224B. $300C. $327D. $350

29. Se prevé que dentro de 4 años se requerirá de un sistema de abastecimiento de agua de gran capacidad. En ese momento, el sistema requerido se estima que costará $ 40.000. Si una cuenta gana 12% por año compuesto anualmente, la cantidad que debe depositarse en la cuenta al final de cada año con el fin de acumular el dinero necesario para la compra es de:

A. $8,000B. $8,370

C. $9,000D. $10,000

30. Un proyecto ha estimado los flujos de efectivo mostrados a continuación:

Final del año 0 1 2 3 4Flujo de efectivo

-$1,100 -$400 +$1,000 +1,000 +1,000

Usando una tasa de interés de 12% anual compuesto, el valor anual del proyecto es de alrededor de:

A. $450B. $361C. $320D. $226

31. Debes elegir entre cuatro equipos comparables, basado en los flujos de efectivo dados. Los equipos tienen una vida útil de 8 años.

ParámetroEquipo

A B C DCosto inicial $25,000 $35,000 $20,000 $40,000

Costos anuales $8,000 $6,000 $9,000 $5,000Valor rescatado $2,500 $3,500 $2,000 $4,000

La tasa de descuento es de 12% anual. Ignore los impuestos. Los dos mejores proyectos y la diferencia entre sus valores presentes son:

A. A Y C, $170B. B Y D, $170C. A Y C, $234D. B Y D, $234

32. En la figura mostrada debajo, el coeficiente de fricción estática entre el bloque y el plano inclinado es 0.25. El bloque está en equilibrio. A medida que aumenta el plano inclinado, el bloque empezará a deslizarse cuando:

A. sinφ= 1B. cosφ= 1C. cosφ= 0.25D. tanφ= 1

33. Un cilindro pesa 120 N y descansa sobre dos paredes sin fricción como se muestra en la figura. La reacción de la pared (N) en el punto A se acerca a:

A. 96B. 139C. 150D. 200

34. Tres fuerzas actúan como se muestra en la figura. La magnitud de la resultante de las tres fuerzas (N) se acerca a:

A. 140B. 191

C. 370D. 396

35. En la figura mostrada, el Bloque A pesa 50 N, el Bloque B pesa 80 N, y el Bloque C pesa 100 N. El coeficiente de fricción en todas las superficies es 0.30. La máxima fuerza F (N) que puede ser aplicada al Bloque B sin perturbar el equilibrio se acerca a:

A. 15B. 54C. 69D. 84

36. El momento de la fuerza F (N.m) mostrada en la figura, con respecto al Punto p es cercano a:

A. 31.7 antihorarioB. 31.7 horarioC. 43.3 horarioD. 43.3 antihorario

37. La figura muestra una armadura simple. Los miembros con fuerza cero en la estructura son:

A. BG, CG, CF, CEB. BG, CEC. CFD. CG, CF

38. La viga mostrada en la figura se conoce como:

A. Viga en cantileverB. Viga estáticamente indeterminadaC. Viga simplemente apoyadaD. Viga cargada distribuidamente

39. El diagrama de fuerza cortante de una viga de concreto se muestra a continuación. Todas las líneas del diagrama son rectas. El momento flector en cada extremo de la viga es cero, y no hay pares concentrados a lo largo de la viga. La magnitud máxima del momento de flexión (kN.m) en la viga es cercano a:

A. 8B. 16C. 18D. 26

40. El pistón de una máquina de vapor es de 50 cm de diámetro, y la presión manométrica máxima es de 1.4 MPa. Si el esfuerzo de diseño para el vástago del pistón es de 68 MPa, su área transversal (m2) deber ser cercana a:

A. 40.4 x 10-4

B. 98.8 x 10-4

C. 228.0 x 10-4

D. 323.0 x 10-4

41. Se va a utilizar un eje de madera en un determinado proceso. Si el esfuerzo cortante permisible paralelo a las fibras de la madera es 840 kN/m2, el torque (N.m) transmitido por un eje de 200 mm de diámetro con las fibras paralelas al eje neutro es cercano a:

A. 500B. 1,200C. 1,320D. 1,500

42. La fórmula de Euler para columnas tiene que ver con:

A. Columnas relativamente cortasB. Esfuerzo CortanteC. Esfuerzo de tensiónD. Pandeo elástico

43. La deformación mecánica de un material por encima de su temperatura de re-cristalización se conoce comúnmente como:

A. Trabajado en calienteB. Envejecimiento por deformaciónC. Crecimiento de los granosE. Trabajado en frío

44. En general, un metal con alta dureza también tendrá

A. Buena conformabilidadB. Alta resistencia al impactoC. Alta conductividad eléctricaD. Alta resistencia a la fluencia

45. Se dice que el vidrio es un material amorfo. Esto significa que:

A. Tiene un alto punto de fusiónB. Es vapor súper-enfriadoC. Tiene cristales cúbicos grandesD. No tiene estructura cristalina aparente

46. Si se utiliza un conector (chicote) de aluminio para conectar un cable de cobre a una batería, ¿Qué se puede esperar que suceda?

A. Solo el cable de cobre se corroeráB. Sólo el conector de aluminio se corroerá C. Ambos se corroeránD. Nada

47. La compuerta rectangular homogénea que se muestra en la figura es de 3.00 m de alto x 1.00 m de ancho y tiene una bisagra sin fricción en la parte inferior. Si el fluido en el lado izquierdo de la compuerta tiene una densidad de 1,600 kg/m3, la magnitud de la fuerza F (kN) requerido para mantener la compuerta cerrada es cercana a:

A. 0B. 22C. 24D. 220

48. ¿Cuál de los siguientes enunciados es verdadero acerca de la viscosidad?

A. Es la razón entre la inercia y la fuerza viscosa.B. Siempre tiene un gran efecto en el valor del factor de fricción. C. Es la razón entre el esfuerzo de corte con la tasa de deformación debido al corte. D. Es usualmente bajo cuando las fuerzas turbulentas predominan.

49. Un chorro horizontal de agua (densidad= 1,000 kg/m3) se desvía perpendicularmente a la corriente en chorro principal por la placa, como se muestra en la figura. La magnitud de la fuerza F (kN) requerida para mantener la placa en su lugar es cercana a:

A. 4.5B. 9.0 C. 45.0D. 90.0

50. ¿Cuál de los siguientes enunciados acerca del flujo a través de una válvula aislada es más cierta?

A. La entalpía creceB. La entalpía del flujo corriente arriba y corriente abajo son iguales.C. La temperatura aumenta bruscamenteD. La presión aumenta bruscamente

51. El Tubo de Pitot mostrado en la figura se sitúa en un punto donde la velocidad es 2.0 m/s. La gravedad específica del fluido es 2.0, y la parte superior del manómetro contiene aire. La lectura h(m) en el manómetro es más cercana a:

A. 20.0B. 10.0C. 0.40D. 0.20

52. Si la potencia compleja es 1500 VA con un factor de potencia de 0.866 en retraso, la potencia reactiva VAR es cercana a:

A. 0B. 750C. 1,300D. 1,500

53. Se muestran elementos conectados en serie en un circuito.

Cuál de los siguientes diagramas de impedancia es correcto de acuerdo a la notación convencional.

54. Un capacitor de 10 uF ha sido cargado a un potencial de 150 V. Un resistor de 25 ohmios se conecta a través del capacitor por medio de un interruptor. Cuando el interruptor está cerrado durante diez constantes de tiempo, la energía total (julios) disipada por la resistencia es cercana a:

A. 1.0 x 10-7

B. 1.1 x 10-1

C. 9.0 x 101

D. 9.0 x 103

55. Los cables de conexión y la batería en el circuito que se muestran a continuación tienen

resistencia despreciable. La corriente (amperios) a través de la resistencia de 6 es cercana a:

A. 1/3B. 1/2C. 1D. 3/2

56. El término(1−i)2

(1+i)2 donde i=√−1, es cercano a:

A. -1B. -1 + iC. 0D. 1 + i

57. Un tanque aislado contiene una mitad de líquido y la otra mitad de vapor en volumen, en equilibrio. La liberación de una pequeña cantidad del vapor sin la adición de calor causará:

A. La evaporación de algún líquido en el tanqueB. Súper calentamiento del vapor en el tanqueC. Un incremento de temperaturaD. Un incremento de entalpía

58. La transferencia de calor durante un proceso adiabático es:

A. ReversibleB. IrreversibleC. Dependiente de la temperaturaD. Cero

59. Un proceso isentrópico es aquel:

A. Adiabático pero no reversible

B. Es reversible pero no adiabáticoC. Es adiabático y reversibleD. Ocurre a presión y temperatura constantes.

60. La constante universal de los gases es 8.314 kJ/ (kmol.K). La constante de un gas con un peso molecular de 44 es cercana a [(KJ/(kg.K)]:

A. 0.19B. 0.38C. 0.55D. 5.3

PREGUNTAS DE MECANICA

1) Un resorte de compresión helicoidal tiene una constante de resorte de 38.525 N/m y una longitud libre de 190mm. la fuerza (N) requerida para comprimir el resorte a una longitud de 125 mm es de:

a) 1,500b) 2,500c) 4,800

d) 6,500

(Para las preguntas 2 -3) Un brazo de palanca pivoteado se encuentra en equilibrio bajo las fuerzas de un resorte de compresión y de un cilindro de aire como se muestra

2) El cilindro de aire tiene un pistón de 100mm de diámetro, y la fuerza del resorte de compresión es de 3,333N. La presión (KPa) requerida para que el cilindro de aire mantenga el brazo de palanca en equilibrio es de :

a) 150b) 270c) 294d) 305

3) Si el diámetro del pistón es reducido a 90mm, la presión requerida cambiaría en un factor aproximado de:

a) 0.76b) 0.87c) 1.14d) 1.23

(Para las preguntas 4-5) La figura debajo muestra un recipiente de presión con una presión interna Pi. Las propiedades del material se muestran en la figura.

4) Si la presión interna en el eje vertical del recipiente de presióncilíndrico es de 600 KPa, el el esfuerzo tangencial (MPa) en la pared del recipiente entre las secciones transversales a y bes cercana a:

a) 18.4b) 36.8c) 73.5d) 147

5) Asuma que se cambia la presión interna en el recipiente de presión para que produzcan los siguientes esfuerzos en la pared entre las secciones a y b: σt= 46.2 MPaσl= 23.1 MPaσr= 0 MPa

El incremento de la longitud (mm) de la distancia entre a y b es cercano a:a) 0.06b) 0.11c) 0.19d) 0.22

(Para las preguntas 6-7) un objeto con una masa m de 1.50 kg se mueve sin fricción por un camino circular tal cual se muestra en la figura de abajo. Conectado al objeto se encuentra un resorte con

constante k de 400n/m. El resorte se encuentra sin deformar cuando el objeto está ubicado en el punto P, y la velocidad del objeto en el punto Q es de 2.00 m/s.

6) La energíacinéticade traslación( en J) del objeto en el punto Q es cercano a:a) 1.50b) 3.00c) 6.00d) 29.40

7) La fuerza horizontal (en N) del resorte en el objeto, en el punto Q es cercana a:a) 100b) 175c) 250d) 400

(Para las preguntas 8-9) Un bloque de 2kg (mostrado en la figura de abajo) es acelerado desde el reposo por una fuerza F a lo largo de la superficie inclinada lisa de 5m hasta que sale de la parte superior de la rampa a una velocidad de 8m/s.

8) El valor de F (N) es cercana a:a) 11.8b) 19.6c) 24.6d) 69.4

9) La máximaelevación h(m) por encima del eje x que el bloque puede alcanzar es cercano a:a) 1.2b) 3.3c) 5.7d) 7.8

(Preguntas 10-11) Usar el siguiente cuadro.

constantes de difusividadsoluto solvente Do (m2/s) Q (cal/mol)

carbono Hierrofcc 0.2 x 10-4 34,000

carbono Hierrobcc 2.2 x 10-4 29,300níquel Hierrofcc 0.77 x 10-4 67,000cobre aluminio 0.15 x 10-4 30,200cobre cobre 0.2 x 10-4 47,100

carbono Titaniohpc 5.1 x 10-4 43,500

10) La difusividad (m2/s) del carbono en hierro a 1000°c es cercana a:a) 7.41 x 10-13

b) 2.91 x 10-11

c) 8.69 x 10-11

d) 2.05 x 10-9

11) La temperatura a la cual el carbono tiene la misma difusión en hierro fccasí como en titanio hcp es cercana a:

a) 1,200°Cb) 1,500°Cc) 8,200°Cd) 8,500°C

12) Una aleación compuesta por 70% cobre en peso es completamente fundida y se la deja enfriar lentamente. ¿Qué fases están presentes a 850°C?

a) solo líquidob) β + lc) α + l

d) α + β

13) Un diagrama de bloque de control automático se muestra abajo:

El elemento único que relaciona la entrada con la salida está mejor representado por:

a)

b)

c)

d)

(Para las preguntas 14-15) un detector de temperatura por resistencia (RTD) proporciona una resistencia de salida relacionada con la temperatura por:

R = Ro [1 + α(T- To)],

donde:

R = resistencia, ΩRo = resistencia de referencia, Ωα = coeficiente, °C-1

T = temperatura. °CTo = temperatura de referencia, °C

Considere un RTD con Ro = 100Ω, α = 0.004 °C-1, y To= 0°C

14) el cambio de la resistencia (Ω) del RTD para un cambio de 10°C es cercano a:a) 0.04b) 0.4c) 4.0d) 100.4

15) La resistencia(Ω) del RTD a una temperatura de 250°C debería ser:a) 1b) 2c) 100d) 200

(Para las preguntas 16-18) una bomba es mostrada en la figura de abajo se usa para bombear 50,000 kg de agua por hora hacia una caldera. Las condiciones de succión de la bomba son a 40°C y a 100kPa, las condiciones de descarga de la bomba están a 40°C y 14.0 MPa. Las condiciones a la salida del caldero son a 500°C y 14MPa. La eficiencia del caldero es del 88%.

P(MPa)

T(°C)

condición h(KJ/Kg)

14.0 40 liquido comprimido 167.614.0 336.75 liquido saturado 1,571.114.0 336.75 vapor saturado 2,637.614.0 500 vapor supe calentado 3,322

16) Si la eficiencia de la bomba es 80%, la potencia(kW) requerida en la bomba es cercana a:a) 150b) 190c) 240d) 300

17) La transferencia total de calor (MW) en el caldero al fluido de trabajo es cercana a:a) 10b) 15c) 29d) 44

18) Si el carbón usado como combustible en el caldero tiene un valor calorífico de 28,000 KJ/Kg, la tasa a la cual el carbón se quema el carbón en el caldero (kg/s) es cercana a:

a) 1.39b) 1.58c) 1.78d) 2.03

(Para las preguntas 19-20) el aire es considerado como gas ideal con las siguientes propiedades:

Un kilogramo de aire a 172kPa y 100°C es calentado reversiblemente a volumen constante hasta que la presión es 344kPa.

19) El volumen especifico del aire(KJ/Kg) en el estado 1 es cercano a:a) 0.17b) 0.62c) 0.93d) 1.28

20) El cambio de entropía [kJ/(kg.K)] entre el estado 1 y 2 (s2-s1) es cercano a:a) -0.498b) 0c) 0.498d) 0.693

(Para las preguntas 21-23) En la figura de abajo, la tubería es de acero con un diámetro interno de 100mm. El agua es bombeada a través del sistema; su velocidad en el punto C es de 2.5 m/s. La

presión en el punto A es atmosférica, y la presión manométrica en el punto C es de 175 kPa. La descarga en el punto D es a la atmosfera.

21) La tasa de bombeo(m3/min) es de alrededor de:a) 1.02b) 1.18c) 1.50d) 4.71

22) La caída de presión (Pa) a través de los codos es cercana a:a) 1,100b) 2,800c) 3,100d) 5,600

23) Idealmente, el trabajo que debe suministrar la bomba(J/Kg) es cercano a:a) 50b) 125c) 175d) 50,000

24) Una bomba centrifuga es mostrada en la figura y entrega 40kg/s de agua desde el condensador mantenido en 10kPa a un calentador de desaeración mantenido a 200kPa.

Los datos preliminares del diseño son los siguientes:El cabezal de elevación en succión, referido a la línea de centro de la bomba: 5.0mLa pérdida del cabezal de fricción en la línea de succión: 0.60 mEl diámetro de la línea de succión: 15 cmDiámetro de la línea de descarga de la bomba: 10cmEl cabezal de elevación en la descarga al calentador, referida a la línea de centro de la bomba: 20mLa pérdida del cabezal de fricción en la línea de descarga, incluida las válvulas: 25mEl cabezal de elevación en la bomba de descarga, referido a la bomba central: 0.5m

El cabezal total (m) a la descarga de la bomba es de:

a) 1.3b) 21c) 46d) 66

Las preguntas 25-27 están relacionadas a un intercambiador de calor fue diseñado para calentar agua líquida desde 150°C a 190°C dentro de los tubos, usando vapor condensándose a 230°Cpor la superficie externa de los tubos. Los siguientes datos se aplican:

DATOS PARA EL AGUA LÍQUIDA COMPRIMIDA A 170°C

Calor específico: 4.372 J/(Kg.K)Densidad: 898 Kg/m3

Viscosidad dinámica: 1.59 x10-4N.s/ m2

Número de Prandtl: 1.02Tubería de cobre: k=380W/(m.K)Diámetro interno del tubo: 2.5cmDiámetro externo del tubo: 3.8 cmhi=6,000w/ (m2.k)ho= 12,000w/(m2.k)Resistencia de las impurezas fuera: 9 x10-5 m2.k/w Resistencia de las impurezas dentro: 9 x10-5 m2.k/w

25) Para una tasa de flujo constante, el efecto de las impurezas en las superficies de transferencia de calor:

a) incrementan el aumento de temperatura del aguab) disminuyen el aumento de temperatura del aguac) incrementan la efectividad del intercambiador de calord) no provocan cambios en la efectividad de la transferencia de calor

26) el número de Reynolds para un flujo de agua de 1.5 m/s dentro de una tubería de 3m de largo con un diámetro interno de 2.5cm es:

a) 53,000b) 106,000c) 212,000d) 424,000

27) El coeficiente global de transferencia de calor [W/(m2.K)] basada en el interior del área superficial es:

a) 1,000b) 1,100c) 4,250d) 4,500

(Para las preguntas 28-30) Un ciclo de refrigeración por compresión de vapor que usa HFC-134a como refrigerante tiene el diagrama presión-entalpia mostrado debajo. La temperatura del evaporador es 0°C y la del condensador es de 40°C.

28) Asuma un proceso de compresión reversible y adiabática. Si el vapor entrante al compresor es saturado, el trabajo realizado por el compresor (KJ/Kg) es de:

a) 15b) 25c) 35d) 42

29) El enfriamiento producido en el evaporador (KJ/Kg) es de:a) 28b) 143c) 169d) 210

30) El proceso de 3-4 es:

a) a entropía constanteb) a entalpia de estado inicial igual a la del estado finalc) reversibled) a entropía y entalpia constantes