Question

halla el volumen de agua que fluye por minuto de un tanque a través de un orificio de 2cm de diametro situado 5 m por debajo del nivel del líquido​

Answer 1

Tarea

Halla el volumen de agua que fluye por minuto de un tanque a través de un orificio de 2 cm de diámetro situado 5 m por debajo del nivel del líquido​.

Hola!!!

Datos:

D = 2 cm ⇒ R = D/s ⇒ R = 2 cm/2  ⇒

R =  1 cm = 0,001 m

h = 5 m

t = 1 minuto = 60 s

g = 9,8 m/s²

Q = Área sección de tubería × velocidad del agua

Q = A × v           A = Área del circulo

Q = π × R² × v

Para hallar la velocidad de forma rápida, lo hacemos directamente usando la Ecuación que sale por la aplicación del Teorema de Bernoulli:  

v = √2 × g × h

v = √2 × 9,8 m/s² × 5 m

v = √98

v = 9,9 m/s

Continuamos con:

Q = π × R² × v

Q = π × 0,01² m² × 9,9 m/s

Q = 0,00099π m³/s

Q = 0,0031 m³/s       Caudal de agua

Volumen =  Caudal de agua × tiempo

V = Q × t

V = 0,0031 m³/s × 60 s

V = 0,186 m³    Volumen del agua que fluye en 1 minuto

Anexo:

Si queremos hallar el Gasto Volumetrico de agua en 1 día:

1 día = 24 h = 24 × 3600" = 86400"

Sabemos que en 1 minuto fluye 0,186 m³ = 186 lts de agua

Gasto = volumen que fluye de agua/tiempo que tarda en fluir

G = V/t

G = 0,186 m³/60 s

G = 0,0031 m³/s  × 1000 Lt/1 m³      

G = 3,1 Lt                 Gasto en 60"    ⇒

Gasto en 60"        ________3,1 Lt

Gasto en 86400"  _______  x     ⇒  x = (86400 × 3,1)/60 = 4464 Lt

Gasto de agua por día es de 4464 Litros = 4,464 m³

Saludos!!!