Biofísica 1 P CISALE May 24 T2 – 2 Fluidos

Un líquido ideal de densidad 0,5 g/cm² se mueve por un conducto horizontal de 10 cm² de sección transversal e ingresa a otro tramo, también horizontal de 5 cm² de sección transversal. Si el caudal es de 12 litros/min, la diferencia de presión entre la entrada y salida del sistema (medida en Pascales) es de:

  

Q = S v = constante (Ecuación continuidad)

 

donde

Q = caudal = 12 L/min (10^3 cm³ / 1 dm³) (1 min / 60 seg) = 200 cm³/s

S = sección del tubo

v = velocidad del liquido

 

Reemplazando y despejando v

S1 = 10 cm² : v1 = Q / S1 = 200 cm³/s / 10 cm² = 20 cm/s

S2 = 5 cm² : v2 = Q / S2 = 200 cm³/s / 5 cm² = 40 cm/s

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

 

Donde

P = Presión

ρ  = densidad del líquido = 0,5 gr/cm²

v = velocidad

g = aceleración de la gravedad

h = altura = 0 (tubo horizontal)

Reemplazando

P1 + 1/2 ρ v1^2 = P2 + 1/2 ρ v2^2

Reordenando

P1 – P2 = 1/2 ρ v2^2 - 1/2 ρ v1^2 = 1/ 2 * 0,5 gr/cm² ((40 cm/s)^2 – (20 cm/s)^2) = 300 ba = 30 Pa