Question

Calcule la velocidad teórica del derrame de agua, hacia el aire circundante, desde una abertura que está 8.0 m abajo de la superficie del agua en un gran tanque, si a la superficie del agua se aplica una presión adicional de 140 kPa. Resp. 21 m/s

Answer 1

Bernoulli : P1 + d*g*h1 + 1/2*d*v1= P2 + d*g*h2 + 1/2*d*v2

Donde:

P1 y P2= Presiones

d= Densidad del liquido

v1 y v2= velocidades

h1 y h2= alturas

g= gravedad

Nos falta la sección S del orificio de salida

Creo que es algo asi

Answer 2

Se cumple el teorema de Bernouilli

P + d g h + 1/2 d V² = constante.

Parte superior del tanque:

P = 140000 Pa + 103000 Pa (presión + presión atmosférica)

d = 1000 kg/m³ (densidad del agua)

h = 8,0 m

V ≅ 0; el agua desciende muy lentamente

Parte inferior.

P = Po = 103000 Pa (presión atmosférica

h = 0 (nivel de referencia)

V = velocidad de salida a determinar.

Omito unidades.

140000 + 103000 + 1000 . 9,80 . 8,0 = 103000 + 1/2 . 500 V²

Nos queda: 218400 = 500 V²

V = √(218400 / 500) = 20,9 ≅ 21 m/s

Hay una observación. Si el tanque está cerrado en su parte superior la presión sobre el agua es 140 kPa.

En este caso la velocidad es menor: ≅ 15 m/s

Saludos Hermino