Question

Calcula el gasto y flujo de masa en una tubería que conduce gasolina y que tiene un diametro de 20cm. la velocidad es de 0.4m/seg

Answer 1

El gasto es la relación entre el volumen de un fluido el cual transita o se desplaza por un conducto en una determinada cantidad de tiempo. Ahora bien, existe otra definición que indica que el gasto es el producto del área transversal de la tubería mediante el cual fluye y la velocidad que lleva el líquido en el, entonces:

Gasto = Área × Velocidad

$Gasto = \frac{d^{2} \pi }{4}*v$, donde d es el diámetro de la tubería (20 cm = 0.2 m)

$Gasto = \frac{(0.2m)^{2}*\pi }{4}*0.4m/s$

$Gasto = \frac{\pi}{100}m^{2}*0.4m/s$

Gasto = 0.013 m³/s

Answer 2

En la tubería (de 20 cm de diámetro) que transporta gasolina, tenemos que el gasto es de 0.0126 m³/s y el flujo de masa es de 9.07 kg/s.

Explicación:

1. El gasto de líquido no es más que el caudal, el mismo se define como:

Q = V·A

Donde:

• Q = caudal
• V = velocidad
• A = área

Entonces, sabemos que el diámetro de la tubería y con ello podemos encontrar el área por donde corre el fluido:

A = π·d²/4  

A = π·(20 cm)²/4  

A = 314.16 cm²

A = 0.031416 m²

Ahora, procedemos a calcular el caudal o gasto:

Q = (0.4 m/s)·(0.031416 m²)  

Q = 0.0126 m³/s ; siendo este el gasto

2. Para calcular el flujo másico usaremos la siguiente definición:

d = m / Q  

m = Q·d

Donde:

• m = flujo másico
• d = densidad del fluido
• Q = caudal o gasto

Sabiendo que el fluido es gasolina (d = 720 kg/m³) tenemos que:

m = (720 kg/m³)·(0.0126 m³/s)  

m = 9.07 kg/s ; siendo este el flujo de masa

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