Calcula la energía potencial que tiene el agua contenida en un tinaco de 110 litros el cual se encuentra a una altura de 8 metros. Recuerda que las unidades deben estar en kg, considera 1 litro igual a un 1 kilogramo.
Respuestas
Respuesta:
El tiempo que tardará en llenarse el tinaco si no se consideran las perdidas de energía por fricción es de 144,7 segundos, la velocidad con la que debería salir es de 12,65 m/seg
Explicación:
Datos:
ρ = 1kg/lt (1000m³/1lt) =1000 kg/m³
x= 10 m
V = 1100 lt (1000m³/1lt) = 1,1 m³
P: potencia
P = 745 watts
Watts = joules*seg
Masa:
ρ = m/V
m = ρ*V
m = 1kg/lt*1100lt
m = 1100kg
Trabajo:
W = m*g*x
W = 1100kg*9,8m/seg²*10 m
W = 107.800 joules
¿Cuánto tiempo tardará en llenarse el tinaco si no se consideran las perdidas de energía por fricción?
Potencia:
P = W/t
Tiempo:
t = W/P
t = 107800 joules/745 Watts
t =
144,70 segundos
b) ¿A qué velocidad debería salir el agua si se tiene una tubería cuya salida está a 2 m por debajo del tinaco y no se toman en cuenta las pérdidas de energía por fricción?
Área:
Volumen = h*Área
Área = V/h
A =1,1m³/8m
A = 0,1375 m²
Presión:
P = F/A
P = 1100kg*10m/seg²/0,1375
P = 80.000 W
Velocidad :
P=ρV²/2
V= √2P/ρ
V = √2*80.000W/1000kg/m³
V = 12,65 m/seg
c) ¿Cuál fue la energía que se perdió por fricción si la velocidad de salida real es de 5m/s y salen 5 litros de agua?
Eo = ρ*g*V
Eo = 1000kg/m³*10m/seg²*12,65m/seg
Eo = 126.500
Ef = 5000kg/m³*10m/seg²*5m/seg
Ef = 250.000
ΔE = 126500-250.000 = 123.500
Explicación: