Tarea 1 para 3er parcial 1.
Por una tubería de 30 cm de diámetro circulan 1800 L/min, reduciéndose después el diámetro de la tubería a 15 cm. Calcular las velocidades medias en ambas tuberías. (R: V 30= 0.43 m/s; V 15= 1.70 m/s).
2.
Si la velocidad en una tubería de 30 cm es de 0.50 m/s, ¿cuál será la velocidad en el chorro de 7.5 cm de diámetro que sale por una boquilla unida al extremo de la tubería? (R: V 7.5 = 8.0 m/s)
3.
2
A través de una tubería de 15 cm de diámetro circula aire a una presión presión manométrica de 2.10 kg/cm y la temperatura de 38°C. Si la presión barométrica es de 1.030kg/cm2 y la velocidad de 3.20 m/s, ¿cuál es el caudal en peso que está fluyendo? ( el valor de R es 29.3). B
4.
En la figura están circulando 0.370 m3/s de agua de A a B, existiendo en A una altura de presión de 6 .6 m. suponiendo que no existen pérdidas de energía entre A y B, determinar la altura de presión en B. dibujar la línea de alturas totales y la de alturas piezométricas. D A = 30 cm; D B = 30
A
cm, ZA = 3.0 m, ZB = 7.5 m. 5.
En el venturí mostrado en la fi gura la lectura del manométro diferencial
Nivel de referencia
de mercurio es 35.8 cm. Determinar el caudal de agua a través del venturi, la velocidad VA y VB, si se desprecian las pérdidas entre A y B. D 1 = 30 cm, D 2 = 15 cm. 6.
Por un conducto fluye aire; en su sección A el diámetro es de 100 2
mm, la temperatura 15° C, la presión 3 kg/cm y la velocidad 25 m/s. En la B
sección B el diámetro es de 200 mm, la temperatura -5°C y la presión 1.5 2
kg/cm . Se pide: a) Velocidad en la sección B, y b) Caudal en peso. Dato: 75.0 cm
D2
Constante universal del aire = 287,14 mN/kg K. 7.
Z
A 35.8 cm
Por la pieza en Y de la figura 3
circula agua a 20°C (r = 1000 kg/m ). El flujo en peso (entrante) en la sección 1 es de 5300 N/s, y la velocidad en la
D1
sección 3 es de 5 m/s. Calcular: a)
Velocidad en la sección 1; b) Flujo másico saliente en la sección 3 y; c) Velocidad en la sección 3. 8.
Un tanque sellado que contiene agua de mar hasta una altura de 11m contiene también aire sobre el agua a una presión manométrica de 3.00 atm. Sale agua del tanque a través de un agujero pequeño en el fondo. Calcule la rapidez de salida del agua.
9.
Sustentación en un avión. El aire fluye horizontalmente por las alas de una
avioneta de modo que su rapidez es de 70.0 m/s arriba del ala y 60.0 m/s 2
debajo. Si la avioneta tiene una masa de 1340 Kg y un área de alas de 16.2 m , ¿qué fuerza vertical neta (incluida la gravedad) actúa sobre la nave? La densidad 3
del aire es de 1.2Kg/m .
3
10. Un sistema de riego de un campo de golf descarga agua de un tubo horizontal a razón de 7200 cm /s. En un punto del tubo, donde el radio es de 4.00 cm, la presión absoluta del agua es de 2.4x105 Pa. En un segundo punto del tubo, el agua pasa por una constricción cuyo radio es de 2.00 cm. ¿Qué presión absoluta tiene el agua al fluir por esa construcción?. 11. Hay agua hasta una altura H en un tanque abierto grande con paredes verticales (ver figura). Se hace un agujero en una pared a una profundidad h bajo la superficie del agua. a) ¿A qué distancia R del pie de la pared tocará el piso del chorro que sale? 12.
Se utiliza un sifón para drenar agua de un tanque, como se ilustra en la figura. El
sifón tiene un diámetro uniforme. Suponga un flujo estable sin fricción. a) Si la distancia h = 1.00m, encuentre la rapidez de salida en el extremo del sifón. 13.
Dos tanques abiertos muy grandes A y F (ver
figura) contienen el mismo líquido. Un tubo horizontal BCD, con una constricción en C y abierto al aire en D, sale del fondo del tanque A. Un tubo vertical E emboca en la constricción en C y baja al líquido del tanque F. Suponga flujo de línea de corriente y cero viscosidad. Si el área transversal en C es la mitad del área en D, y si D está a una distancia h 1 bajo el nivel del líquido en A, ¿a qué altura h 2 subirá el líquido en el tubo E? Exprese su respuesta en términos de h 1. 14.
La figura muestra un tanque de agua con una vál vula en el fondo. Si ésta
válvula se abre, ¿cuál es la altura máxima alcanzada por el chorro de agua que salga del lado derecho del tanque? Suponga que h= 10.0m, L=2.00m, y θ=30° y que el área de sección transversal en A es muy grande en comparación con la que hay en B. 2
2
15. El tubo horizontal de la figura tiene un área transversal de 40.0 cm en la parte más ancha y 10.0 cm en la constricción. Fluye agua en el tubo, cuya descarga es de 6.00 x10^-3 m3/s (6.00L/s). Calcule a) la rapidez de flujo en las porciones ancha y angosta; b) la diferencia de presión entre estas porciones.
