se sube por medio de un segmento de tubería de 10 m de longitud inclinada 30 grados con respecto a la horizontal en la parte inferior de la tubería tiene un diámetro de 6 in, la velocidad del agua es de 8 m/s y una presión de 1.8x10^5 Pa. Encuentra la velocidad y la presión en la parte superior de la tubería donde el diámetro en de 12 in
Respuestas
RESPUESTA:
Inicialmente debemos saber que el caudal se mantiene constante, por tanto, con este dato podemos buscar la velocidad en la parte superior, tenemos:
Q = V·A
Entonces, calculamos el caudal con las condiciones de entrada.
Q = 8 m/s · π·(0.1524m)²/4
Q = 0.15 m³/s
Entonces, procedemos a calcular la velocidad, tenemos:
0.15 m³/s = V · π·(0.3040 m)²/4
V = 2.06 m/s
Por tanto, la velocidad en la parte superior es de 2.06 m/s.
Ahora, tenemos que para calcular la presión usaremos Bernoulli, tenemos:
P₁ + 0.5·V₁²·ρ + z₁·g·ρ = P₂ + 0.5·V₂²·ρ + z₂·g·ρ
Ahora, necesitamos buscar las cotas, para ello usaremos propiedades trigonométricas.
Sen(α) = CO/H
CO = 10 m · Sen(30º)
CO = 5 m
Entonces, z₁ = 0 m y z₂ = 5 m.
Ahora, si procedemos a usar Bernoulli para calcular al presión a la salida, tenemos:
1.8x10⁵ Pa + 0.5·(8m/s)²·1000 kg/m³ + 0 = P₂ + 0.5·(2m/s)²·1000 kg/m³ + 5·(9.8m/s²)·(1000 kg/m³)
Simplificamos y tenemos:
1.8x10⁵ Pa + 32000 Pa + 0 Pa = P₂ + 2000 Pa + 49000 Pa
P₂ = 161000 Pa
Entonces, tenemos que la presión en la parte superior tiene un valor de 161000 Pa ó 1.61x10⁵ Pa.
NOTA: sabemos que 1 pulgada tiene un valor de 0,0254 metros. Por otra parte, tenemos que la cota en el punto de partida es cero debido a que tomamos ese como punto de referencia, por tanto no genera energía potencial.
por una tuberia se mueve acetona a una velocidad de 6 km/h si en la parte ancha dek tubo de venturi la precion es de 6.4x10 5 N/M2 y el diametro es de 20cm calcule el diametro que tiene el tubo en la parte estrecha si la precio en ese punto es de 2.4x10 4 N/ m2