Principios de Sólidos, Fluidos y Leyes de la Termodinámica

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DESARROLLO:

Principios de Sólidos, Fluidos y Leyes de la Termodinámica.

En una empresa minera de cobre se están realizando labores de limpieza en el área de molienda, por lo que el personal de aseo industrial procede a realizar esta tarea y luego a humedecer el piso para evitar partículas en suspensión. El agua utilizada con este fin (ρagua = 1000 kg/m3) se hace fluir a través de una manguera de 4 in (10,16 cm) de diámetro, a una temperatura de 15 °C. Con el fin de mejorar la eficiencia de la limpieza, se genera un flujo laminar, cambiando el área de salida de la manguera, con lo que se reduce la velocidad del agua a un 50% de su velocidad de entrada (vi = 10 m/s).

A continuación, responde lo siguiente:

1. Calcula la temperatura del agua en escala Kelvin y Fahrenheit, e indica la presión que ejerce el agua sobre la manguera. Considera para el cálculo una altura de 1,5 m.

1. Cálculo de la Temperatura del agua en escala Kelvin.

                  K° = °C + 273° = 15°C + 273° = 288°K

• En conclusión 15°C = 288 °K

1. Cálculo de la Temperatura del agua en escala Fahrenheit.

°F = + 32  ⇒  °F = 1,8  + 32[pic 6][pic 7]

°F = + 32 = + 32° = 59°F[pic 8][pic 9]

• En conclusión 15°C = 59°F

1. Determina el diámetro de salida de la tubería.

Determinación del diámetro de la tubería.

Caudal = Área * Velocidad

Área = [pic 10]

D = 4” = 0,01016(m)

Velocidad Inicial = 10                Velocidad Final = 50% Velocidad Inicial[pic 11]

                                                                                          = 5                [pic 12]

Caudal Inicial = * 10 = 0,00810           [pic 13][pic 14][pic 15]

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