viernes, 11 de mayo de 2018

Biofísica 2 Fluidos 18 Hidrodinámica

Fluidos 18. Por una tubería con un área de sección transversal de 4,20 cm² circula el agua a una velocidad de 5,18m/s. El agua desciende gradualmente 9,66 m mientras que el área del tubo aumenta a 7,60cm².

a. ¿Cuál es la velocidad del flujo en el nivel inferior?

Sa * va = Sb * vb

donde

Sa = sección de a = 4,20 cm²
va = velocidad en a = 5,18m/s
Sb = sección de b = 7,60cm²
vb = velocidad en b = ¿??

Reemplazando y despejando vb
vb = 4,20 cm² * 5,18m/s / 7,60cm² = 2,86 m/s  < ---------- velocidad en b

b. La presión en el nivel superior es de 152kPa; halle la presión en el nivel inferior.

Ecuación de Bernoulli

Pa +ρ g ha +1/2 ρ va² = Pb +ρ g hb +1/2 ρ vb²

donde
Pa = presión en a  =  152 kPa = 152.000 Pa
ρ = densidad del agua = 1.000 kg/m3
g = aceleración de la gravedad = 10 m/s2
ha = 9,66 m
va = velocidad en a = 5,18m/s
Pb = presión en b = ¿?
hb = 0 m
vb = velocidad en el punto b = 2,86 m/s  

reemplazando y despejando Pb

Pb = Pa +ρ g ha +1/2 ρ va²  - 1/2 ρ vb²  = 152.000 Pa + 1.000 kg/m3 * 10 m/s2 * 9,66 m + 1/2 * 1.000 kg/m3 * (5,18m/s)2 -  1/2 * 1.000 kg/m3 * (2,86 m/s)2 =  257.926 Pa = 258 kPa < ---------- presión en b


20 comentarios:

  1. podria ayudarme a mi con un problema

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  2. RESUELVE EL SIGUIENTE PROBLEMA USANDO LA ECUACION BERNOULLI:

    Atravez de una tuberia con un diametro 40mm fluye una corriente de agua de 5.18m/s el agua desciende desde una altura de 10m hasta un nivel inferior con una altura de cota mientras que el diametro del tubo se incrementa hasta 75mm
    a) calcule la velocidad de la corriente de agua en el nivel inferior
    b)determine la presion en el nivel sabiendo que la presion en el nivel superior es de 152000 Pa

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  3. Caudal (Q) = constante en toda la tubería = v S

    vs Ss = vi Si
    vs = 5,18 m/s
    Ss = Pi (diámetro s/2)^2 = Pi (40 mm/2)^2
    Si = Pi (diámetro i/2)^2 = Pi (75 mm/2)^2

    Reemplazando la única incognita es vi ( velocidad inferior)

    P + 1/2 ρ v^2 + ρ g h = constante (Bernoulli)

    Ps + 1/2 ρ vs^2 + ρ g hs = Pi + 1/2 ρ vi^2 + ρ g hi
    Ps = 152.000 Pa
    ρ = densidad del agua = 1.000 kg/m3
    hs = 10 m
    hi = 0

    Reemplazando la única incognita es Pi (presión inferior)

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    1. Gracias por el aporte , no sabe lo mucho que me sirvió

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  4. Una tubería administra agua a una
    casa de 2 pisos. La tubería llega ala altura
    del piso, con una velocidad del agua de
    𝑉1 = 1 m/s y una presión de 1000
    Pascales, en el segundo piso (el cual se
    encuentra a una altura es 3metros la
    presión se redujo a 500 Pascales. ¿Con
    que velocidad saldra el agua de la llave
    en el segundo piso?

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  5. Ecuación de Bernoulli

    Pa + ρ g ha +1/2 ρ va² = Pb + ρ g hb +1/2 ρ vb²

    a = 2do piso
    Pa = 500 Pa
    ha = 3 m
    va = ?
    ρ = 1.000 kg/m3 (densidad del agua)
    g = 10 m/s2

    b = 1er piso
    Pb = 1000 Pa
    hb = 0 (el nivel cero de la altura)
    vb = 1 m/s

    reemplaza y despeja va

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    1. Me podrías ayudar por favor

      A través de una tubería con una sección transversal de 9,7cm fluye una corriente de agua a 10,28m/s el agua descendiente desde una altura de 20,01 m hasta un nivel inferior con una altura de cota cero, mientras la superficie transversal del tuvo aumento hasta 23,6cm

      A) cálcule la velocida de la corriente de agua en nivel inferior
      B) determina la presión en el nivel inferior sabiendo que la presión en el nivel superior es de 53000pa

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  6. Me podrías ayudar por favor

    A través de una tubería con una sección transversal de 9,7cm fluye una corriente de agua a 10,28m/s el agua descendiente desde una altura de 20,01 m hasta un nivel inferior con una altura de cota cero, mientras la superficie transversal del tuvo aumento hasta 23,6cm

    A) cálcule la velocida de la corriente de agua en nivel inferior
    B) determina la presión en el nivel inferior sabiendo que la presión en el nivel superior es de 53000pa

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  7. ayuda porfavor
    A través de una tubería con una sección
    transversal (área) de 4,7 cm2 fluye una
    corriente de agua a 9,28 m/s. El agua
    desciende desde una altura de 5,01 m
    hasta un nivel inferior con una altura de
    cota cero, mientras que la superficie
    transversal (área) del tubo aumenta
    hasta 8,6 cm2.

    a) Calcule la velocidad de la corriente
    de agua en el nivel inferior.
    b) Determine la presión en el nivel inferior
    sabiendo que la presión en el nivel
    superior es de 173000 Pa.

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  8. Son todos iguales, cambian los números nada mas
    Caudal = velocidad Sección = constante = ecuación de continuidad
    v inferior S inferior = v superior S superior

    v inferior = v superior S superior / S inferior = 9,28 m/s 4,7 cm2 / 8,6 cm2 = 5,07 m/s

    P + 1/2 densidad velocidad^2 + densidad gravedad altura = constante = ecuación de Bernoulli

    P superior + 1/2 densi vsup^2 + densi g altura = P inferior + 1/2 densi vinf^2
    P inf = P sup + 1/2 densi vsup^2 + densi g h - 1/2 densi vinf^2 =
    173.000 Pa + 1/2 1000 kg/m3 (9,28 m/s)^2 + 1000 kg/m3 10 m/s2 5,01 m - 1/2 1000 kg/m3 (5,07 m/s)^2 = 253.307 Pa

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  9. El agua se desplaza con una rapidez de 5.18m/s por un tubo con una superficie transversal de 4.20cm2. Poco a poco el agua desciende 9.66m al aumentar la superficie del tubo a 7.60cm2.
    a) ¿Cuál es la rapidez de flujo en el nivel inferior?
    b) La presión en el nivel superior es 152kP a; calcule la presión en el nivel inferior. 1


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  10. Son todos iguales, cambian los números nada mas

    Caudal = velocidad Sección = constante = ecuación de continuidad
    v inferior S inferior = v superior S superior

    v inferior = v superior S superior / S inferior = 5,18 m/s 4,20 cm2 / 7,60 cm2 = 2,86 m/s

    P + 1/2 densidad velocidad^2 + densidad gravedad altura = constante = ecuación de Bernoulli

    P superior + 1/2 densi vsup^2 + densi g altura = P inferior + 1/2 densi vinf^2
    P inf = P sup + 1/2 densi vsup^2 + densi g h - 1/2 densi vinf^2 =
    152.000 Pa + 1/2 1000 kg/m3 (5,18 m/s)^2 + 1000 kg/m3 10 m/s2 9,66 m - 1/2 1000 kg/m3 (2,86 m/s)^2 = 121.119 Pa

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  11. La compuerta ABC de la figura es cuadrada, sus lados miden 1 m y está articulada en el punto B. La compuerta se abrirá automáticamente cuando el nivel de agua h sea suficiente. Determine la menor altura para la cual se producirá la apertura. Desprecie la presión atmosférica. ¿El resultado es independiente de la densidad del líquido?

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  12. por favor, una tuberia consta de una parte que se encuentra situada a 10m del nivel del piso y cuyo diametro es de 5cm. Por la misma circula un liquido ideal (densidad=1g/cm3) con una velocidad de 6m/s. Luego desciende hasta el nivel del piso para continuar por una tuberia cuyo diametro es dos veces mayo.CALCULE LA VELOCIDAD DEL LIQUIDO EN LA CAÑERIA INFERIOR. B ¿cual es la presion propia del liquido en el nivel inferior sabiendo que en la cañeria superior la presion es de 200000Pa?

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  13. AYUDA POR FAVOR
    Una tubería de sección transversal variable se usa para transportar agua. La altura de velocidad en la entrada es 55 m donde el diámetro es 15 cm, y consideremos la salida en otro punto 12m mas arriba. Sabiendo que la presión en la salida excede en 1,17 x 10´5 Pa a la presión en la entrada, calcule:
    a) Las velocidades de la entrada y la salida
    b)El diametro en la salida
    c)La razón de flujo de volúmen (caudal)
    d)La razon de flujo de masa

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  14. Usa la ecuación de Bernoulli :

    Presión + 1/2 * densidad * velocidad^2 + densidad * gravedad * altura = constante

    y la ecuación de continuidad :
    Caudal = velocidad * Sección = constante

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