Presión y fluidos. Física en procesos Industriales

Presión y fluidos

Física en procesos Industriales

Instituto IACC

Desarrollo

1)

a)

la diferencia entre la situación A y B, es que en el primer caso la letra A, el bidón de 50 litros está vacío, cabe destacar que litros es una unidad de volumen, la presión en la base de este solamente es afectado por la presión atmosférica   101325 [𝑃𝑎] ya que esta sin tapa. En el caso B es parecido al primer caso pero tenemos que considerar  la presión de 25 litros de agua pura que se vertieron dentro de este que genera presión en el fondo del bidón.

b)

        Considerando la  situación B tenemos los siguientes datos:

Bidón de 50[Lt]

Altura de bidón: 1,5 [mt] se divide por 2 en el ejercicio ya que se llena a 25[Lt] que es la mitad

Se llena con 25[Lt] agua pura

Esta sin tapa  se considera la presión atmosférica en su interior

P [atm]=101325 [Pa]

La densidad del agua es de 1000 se determina la presión que ejerce el agua en el fondo de bidón.[pic 1]

P = 𝜌 * G * h + P [atm]

P =  1000  *  10   *  0,75 + 101325 [Pa][pic 2][pic 3]

P = 108825[Pa] es la presión en el fondo del bidón con 25Lt de agua sin tapa. 

c)        La densidad es el resultado de la relación entre el peso contenido dentro de un volumen, en el caso del agua ρ = 1000 [Kg/m3], este valor se considera en condiciones “normales” como que esté sometido a 1 ATM de presión y a una temperatura de 5° que es donde se mantiene estable el agua o mejor dicho sus partículas.  

2)         Datos:

        Área de entrada  = 6,5 [pic 4]

        Velocidad de entrada  = 9 [pic 5]

        Velocidad de salida  60% menos que la de entrada

Para determinar caudal de salida de la tubería ocupamos el principio de que el caudal de entrada es igual al de salida.

Q = V * A

Q = Vi * Ai = Vf * Af

Vi = 9][pic 6]

Ai = 6,5 [pic 7]

Vf  = 9 ]* 0.6 [pic 8]

Vf  = 3,6][pic 9]

Af = ?

Reemplazamos datos

Vi * Ai = Vf * Af

9[]  *  6,5 ] = 3,6  * Af[pic 10][pic 11][pic 12]

Af = 16,25 [pic 13]

El área de una tubería es la de un círculo por lo tanto:

A = π * [pic 14]

16,25 = 3,14 * [pic 15]

5,17 = [pic 16]

r = 2,27

Teniendo el dato del radio sacaremos el diámetro:

D = r * 2

D= 2,27 * 2

D= 4,54 [mt]

El diámetro de salida de la tubería es de 4,54 [mt]

3)

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