Un depósito cilíndrico de 80 ft de altura y 40 ft de diámetro esta lleno de benceno.¿Cual es la presión del benceno en el fondo del deposito? ¿Cual es la fuerza total en el fondo del deposito? ¿Cual es la presión de un tubo para benceno colocado a 110 ft por debajo del nivel del fondo del deposito de benceno?
Expresar los resultados en N/m² y lb/in² para la presión y en N y Lb para la fuerza
Respuestas
Los valores de las presiones y fuerzas en el fondo del recipiente son:
P = 209682.86 N/m²
P =30.41 lb/ft²
F = 24511926.33 N
F = 5735594.94 lbf
Cuando se coloca el tubo de 110ft mas abajo la presión es
P = 6395327.35 N/m
P =927.56 lb/ft²
Explicación paso a paso:
La densidad del benceno es de
ρ = 876 kg/m³
Conversiones
80ft * (1ft / 3.28ft) = 24.4 m
40ft * (1ft / 3.28ft) = 12.2 m
Area = πD²/4
Area = π(12.2m)²/4
A = 116.9 m²
Presión en el punto mas bajo
P = ρgh
P = 876 kg/m³*24.4 m*9.81m/s²
P = 209682.86 N/m²
P = 209682.86 N/m² (1 lb/in² / 6894.76 N/m²)
P =30.41 lb/ft²
Fuerza en el fondo
F = PA
F = 209682.86 N/m² * 116.9 m²
F = 24511926.33 N
F = 24511926.33 N ( 1lbf / 4.448N)
F = 5735594.94 lbf
presion a 110ft mas abajo
100ft * (1ft / 3.28ft) = 30.5 m
P = 876 kg/m³*(24.4+30.5) m*9.81m/s²
P = 6395327.35 N/m
P = 6395327.35 N/m²(1 lb/in² / 6894.76 N/m²)
P =927.56 lb/ft²