Biofísica Final Agosto 20 2 Fluidos

2. Un deposito cerrado de gran sección (ver figura) contiene agua hasta una altura H = 0,90 m y por encima de ella, aire comprimido.

El agua (fluido ideal) sale por la base del tanque a través de un tubo cilíndrico horizontal cuya sección es mucho más pequeña que la del tanque.

La salida del tubo está en contacto con el aire a presión atmosférica normal ( 101,3 kPa). El agua emerge con una velocidad de 11,7 m/s. a presión del aire comprimido encerrado en el tanque es:

( usar |g| = 10 m/s² ; densidad del agua = 1 kg/dm³)

Seleccione una:

 

 77,44 kPa

█ 160,75 kPa

 595,45 kPa

 169,75 kPa

 

 

P + δ g h + 1/ 2 δ v² = constante ( Bernoulli)

 

Donde

P = presión

δ = densidad del gua = 1 kg/dm3 = 1.000 kg/m3

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s2

h = altura del agua

v = velocidad del agua

 

dentro del tanque

P = presión del aire comprimido

h = altura del agua = H = 0,90 m

v = velocidad del agua dentro del tanque = 0 (la sección del tanque es mucho mayor que la del tubo de salida)

 

fuera del tanque

P = presión atmosférica = Patm = 101,3 kPa = 101.300 Pa

h = altura del tubo de salida = 0

v = velocidad de salida = 11,7 m/s

 

reemplazando e igualando

P + δ g H = Patm + 1/ 2 δ v²

 

Despejando P

P = Patm + 1/ 2 δ v² - δ g H = 101.300 Pa + 1/ 2 1.000 kg/m³ (11,7 m/s)²  - 1.000 kg 10 m/s² 0,90 m = 160.745 Pa = 160,75 kPa