Question

Considere una zona industrial en el Departamento de Cundinamarca de 40 Ha. Los datos que fueron obtenidos de un monitoreo general, permite evidenciar que hay una capa de aire contaminado que tiene un espesor aproximado de 50 m sobre la chimenea más alta. Un ingeniero ambiental propone bombear diariamente (ejercicio irreal) el aire contaminado a una zona de bosque, para que ésta sea descontaminada naturalmente. Estime el caudal de aire inicialmente en litros/ seg que debería bombearse diariamente y también el caudal de aire en m3/seg

Answer 1

Debe hacerse tres suposiciones:

1) En cuanto al tiempo en que se desea evacuar el volumen actual de aire contaminado, es necesario indicarlo. Para la resolución del problema, supondré que es en un día, lo cual no tiene que ser así, pero es una parámetro que hay que fijar para trabajar.

2) La geometría de la capa de aire contaminado. Por facilidad, y a falta de mayores especificaciones en el enunciado, supondré que tiene forma de cilindro recto, con área circular igual a 40 Ha y altura de 50 m (es decir el espesor de la capa contaminada).

3) Que no hay nuevo ingreso de contaminante. Esto en una situación real es ilusorio, pero para efecto del problema es lo más lógico, ya que de lo contrario tendría que especificarse la rata de ingreso de nuevo material contamintante.

Con esos tres supuestos, vamos a iniciar la resolución del problema llevando el área de 40 Ha a m^2.

40 Ha * 10.000 m^2 / Ha = 400.000 m^2

Volumen: area de la base * altura =.400.000 m^2 * 50 m = 20.000.000m^3

Caudal = Volumen / tiempo = 20.000.000 m^ /{ 1 dia  * [24 horas/dia] * [3600 s/hora]} =

= 231,481 m^3 / s

Esa es la respuesta en m^3/s

Para llevarlo a litros por segundo se multiplica por el factor 1000 ltros / m^3

231,481m^3 / s * 1000 litros / m^3 = 231.481 litros / s

 
Respuestas: 231,481 m^3 /s ; 231481 litros / s