Question

3. En un cultivo de hortalizas se desea controlar el escape de agua del tanque abastecedor que podría malograr el cultivo. El tanque de agua abierto al aire tiene una fuga en la posición B como muestra la figura, donde la presión del agua en la posición A es de 562 kPa (P). ¿Cuál es la velocidad de escape del agua por el orificio en el punto B? NOTA: Para el desarrollo del presente ejercicio, es necesario que presente una justificación no menor a media página sobre las consideraciones que hace el estudiante para resolver el problema.

Answer 1

Esta ecuación es válida para un flujo estacionario, no viscoso e incompresible y se cumple en dos puntos cualesquiera de una línea de corriente. Si consideramos como línea de corriente la vena del líquido que pasa por el orificio del recipiente y aplicamos la ecuación anterior a un punto 1 situado en la superficie de nivel del líquido y a otro punto 2 situado exactamente en el centro de la sección del orificio de salida, se tendrá: 

p1 + ρgh1 + (ρv12/2) = p2 + ρgh2 + (ρv22/2) 

Si el diámetro del recipiente es grande respecto al diámetro del orificio, la velocidad v1 de descenso de la superficie del líquido se puede considerar nula. 

p1 = presión absoluta en el recipiente a nivel del líquido. Si el recipiente está abierto o en comunicación con la atmósfera, esa presión p1 será la atmosférica pa y si está cerrado y sometido a otra presión, p1 será la presión de saturación pv o cualquier presión genérica Ph.