Resuelvan dos ejercicios de Bernoulli y dos de tubo de Venturi.
Saludos
Profr. Juventino
ECUACION DE BERNOULLI.
11. Una
hendidura en un tanque de agua tiene un área de sección transversal de 1cm2.
¿Con qué rapidez sale el agua del tanque si el nivel del agua en este es de 4cm
sobre la abertura?
12. Un
día con viento las olas de un lago o del mar son más altas que su altura
promedio. ¿Cómo atribuye el principio de Bernoulli a la mayor altura?
13. Calcule
la velocidad con la que fluye el agua en un tubo con diámetro de 20m y una
parte estrecha de 5m, tiendo en cuenta la PA es de 70000 Pascales y PB de 58000
Pascales.
14. ¿Qué
pasa con la presión interna en un fluido
que circula dentro de un tubo cuando su rapidez aumenta?
15. En
un tubo horizontal de sección transversal variable está pasando una corriente
constante de agua. En cierto lugar en que la presión es 69600Pa y la velocidad
es de 1.5m/s, en otro sitio la velocidad es de 12m/s. ¿Cuánto vale la presión
en este otro sitio?
FLUJO
LAMINAR Y FLUJO TURBULENTO.
1.
¿Qué sucede con un flujo cuando su velocidad es muy grande?
2.
¿Qué tipo de flujo tendrá el agua de una
manguera que choca contra la pared?
3.
¿Cuándo se dice que un flujo es laminar?
4.
¿Cuándo se dice que un flujo es
turbulento?
5.
¿Qué es un fluido laminar?
6.
¿Por qué un flujo puede ser laminar o turbulento?
GASTO HIDRÁULICO.
1.
El agua fluye a través de una manguera de
hule de 2cm de diámetro a una velocidad de 4m/s. ¿Cuál es el volumen de agua
desplazada?
2.
¿Cuál es el gasto de agua en una tubería
que tiene un diámetro de 3.81 cm, cuando la velocidad del líquido es de
1.8m/seg?
3.
Se hace un orificio pequeño de 0.10cm de
diámetro en un gran depósito de agua a una profundidad de 150cm por debajo de
la superficie de agua. ¿Cuál es el gasto del agua que sale al principio por el
orificio?
4.
Determina el diámetro que debe tener una
tubería para que el gasto sea de 0.3m3/s a una velocidad de 8m/s.
5.
Una tubería horizontal de agua tiene un
tubo de 1.0 in de diámetro que se reduce a un diámetro de ½ in. Si el agua
fluye por el tubo de diámetro grande con una rapidez de 6.0ft/s.
a)
¿Cuál será la rapidez de flujo de agua en
el tubo de ½ in?
b)
¿Cuántos litros de agua por minuto se
entregan por línea?
6.
¿Qué es gasto hidráulico?
7.
Calcular el gasto hidráulico por una
tubería, así como el flujo al circular 4m3 en 0.5 minutos.
8.
El agua fluye a través de una manguera de
hule de 2cm de diámetro a una velocidad de 4m/s.
a) ¿Qué
diámetro debe tener el chorro si el agua sale a 20m/s?
b) ¿Cuál
es el gasto en m3/s?
CAPILARIDAD
1.
Si un líquido se encuentra en un tubo
capilar, se observa que su nivel dentro del tubo está __________________ que el
nivel del líquido fuera de éste.
2.
¿A qué se llama capilar?
3.
La
savia, que en verano consiste sobre todo en agua, sube en los árboles por un
sistema de capilares de radio r = 2.5 x 10 -2 mm¿Cuál es la
máxima altura que puede subir la savia en un árbol a 20° C?
4.
Define el concepto de capilaridad.
5.
¿Qué determina lo alto que sube el agua en un
tubo capilar?
6.
Un tubo capilar que tiene un diámetro
interior de 0.5 mm
se introduce verticalmente en un depósito que contiene agua. ¿A qué altura se
elevará el agua en el tubo sobre la superficie del agua en el depósito si se
sabe que la tensión superficial del agua es de 73 dyn/cm?.
7.
Si
sumerges en agua el extremo de dos tubos de vidrio perfectamente limpios, uno
con un diámetro de 1 cm
y el otro con un diámetro de 2
cm, ¿en cuál crees que suba más el agua al sumergir los
tubos?
8.
¿Cuál es la fórmula de la capilaridad?
9.
Escribe un ejemplo de la vida cotidiana en el
que se presente la capilaridad. Justifica tu respuesta.
10.
El
agua asciende a 5 cm
en un capilar, ¿cuál es el radio del capilar?
11.
¿Sería correcto decir que la razón de que el
agua asciende por tubos huecos finos es debido a la capilaridad? ¿Por qué?
12.
Describa la diferencia entre fuerzas de
cohesión y fuerzas de adhesión.
13.
¿A qué altura debe elevarse el agua en un tubo
capilar de vidrio de 0.044
cm de diámetro, si no tomamos en cuenta el ángulo de
contacto por ser demasiado pequeño?
14.
Si un tubo capilar es introducido en un
recipiente con mercurio, ¿cómo se observa el líquido?
15.
Cierto líquido asciende en un
tubo capilar de 0.1 mm
hasta una altura de 1 cm.
Si en otro tubo sube a una altura de 1.5 x 10-2 m, ¿cuál es el diámetro de este segundo tubo?
16.
Menciona un experimento donde describas el
proceso de capilaridad. (Máximo 5 renglones)
TUBO DE VENTURI
1.
¿Cómo construyes un tubo de Venturi y cómo
calculas la velocidad en la parte ancha? (Utiliza un máximo de cinco renglones)
2.
Un
tubo de Venturi tiene un diámetro de 0.1524 m y una presión de 4.2 x 104
N/m2 en su parte más ancha. En el estrechamiento, el diámetro es de 0.0762 m y la presión es
de 3 x 104 N/m2. ¿Cuál es el valor de la velocidad del
agua que fluye a través de la tubería?
3.
Se practica un orificio circular de 2 cm de diámetro en la pared
lateral de un gran depósito, a una distancia de 10 cm por debajo del nivel
del agua del mismo. Calcúlese:
a)
la
velocidad del líquido
b)
el
volumen que sale por unidad de tiempo
4.
Por una tubería de 8 cm de diámetro circula agua a
una velocidad de 1.5 m/s. Calcular la velocidad que llevará el agua al pasar
por un estrechamiento de la tubería donde el diámetro es de 5cm.
5.
El
agua que fluye a 6 m/s por un tubo de 6cm de diámertro pasa a otro tubo de 3cm
conectado al primero. ¿Cuál es su velocidad en el tubo pequeño?
6.
Por una tubería de 3.81 cm de diámetro circula
agua a una velocidad de 3m/s. En una parte de la tubería hay un estrechamiento
y el diámetro es de 2.54 cm.
¿Qué velocidad llevará el agua en este punto?
7.
Un
tubo de Venturi puede utilizarse como un medidor de flujo (ver figura). Si la
diferencia en la presión P1-P2 = 15 kPa, encuentre la
tasa de flujo del fluido en Ft3/s dado que el radio del tubo de
salida es de 2.0 cm,
el radio del tubo de entrada es de 4.0 cm y el fluido es gasolina (densidad igual
a 700 kg/m3)
8.
En
la parte más ancha de un tubo de Venturi hay un diámetro de 10.16 cm y una presión de
30 000 Pa. En el estrechamiento del tubo el diámetro mide 5.08 cm y tiene una presión
de 19 000 Pa. ¿Cuál es la velocidad del agua que fluye en la tubería?
9.
Por
un tubo de Venturi que tiene un diámetro de 25 cm en la sección de
entrada y de 2000 mm
en la sección más angosta, circula un aceite mineral de densidad relativa 0.80.
La caída de presión entre la sección mayor y la de la garganta, medida en el
aparato, es de 0.90 lbf/ cm2. Hállese el valor del caudal en m3/s.
10.
El
diámetro en la parte más ancha de un tubo de Venturi mide 24.5 cm y el diámetro de su
parte más angosta mide 11.3
cm. La presión en la parte más ancha es de 57.1 kPa y la
presión en su parte más angosta es de 32.6 kPa. Calcula la velocidad a la que
un flujo de aire recorrería la parte más ancha del tubo.
11.
Una
tubería horizontal de 10.0
cm de diámetro tiene una reducción uniforme hasta
alcanzar a una tubería de 5.0
cm. Si la presión del agua en la parte más ancha es de
8.00 x 104 Pa y la presión en la parte más estrecha es de 6.00 x 104
Pa. ¿Cuál es la rapidez del flujo de agua que circula por la tubería?
12.
Un combustóleo de densidad 820 kg/m3
fluye a través de un medidor de Venturi que tiene un diámetro de garganta de 4 cm y un diámetro de entrada
de 8 cm.
La caída de presión entre la entrada y la garganta es de 16 cm de mercurio.
Encuéntrese el flujo. La densidad del mercurio es de 13 600 kg/m3.
13.
El
flujo sanguíneo de la arteria de un perro se hace pasar por un tubo de Venturi.
La parte más ancha de dicho tubo tiene un área transversal de A1 =
0.08 cm2 que es igual al área transversal de la arteria. La parte
más estrecha del tubo tiene un área A2 = 0.04 cm2. La caída
de presión en el venturímetro es 25 Pa. ¿Cuál es la velocidad V1 de
la sangre en la arteria?
14.
El gasto en una tubería por la que circula
agua es 208 l/s. En la tubería hay instalado un medidor de Venturi con mercurio
como líquido manométrico. Siendo 800 y 400 cm2 las secciones en la
parte ancha y estrecha de la tubería, calcular el desnivel que se produce de
mercurio.
15.
La rama
derecha del manómetro mide la presión de la corriente del aire o presión
estática a través de unos orificios perpendiculares a la dirección del flujo.
Si el fluido en el tubo es mercurio, con una densidad de 13 600 kg/m3
y Δh = 5, 00 cm,
encuentre la velocidad del flujo de aire, considerando que su densidad es de 1,
25 kg/m3.
16.
¿Dónde es mayor la velocidad del fluido, en la
parte ancha o en la parte estrecha del tubo de Venturi?
17.
La diferencia de presión entre la
conducción principal y el estrechamiento de un medidor de Venturi es de 105
Pa. Las áreas de la conducción y el estrechamiento son 0.1m2 y 0.005 m2,
respectivamente. ¿Cuántos metros cúbicos por segundo circulan por el conductor?
El líquido del conducto es agua.
18.
El
diámetro de la parte más ancha de un tubo de Venturi mide 24.5 cm y el diámetro de su
parte más angosta mide 11.3
cm. La presión en la parte más ancha del tubo de Venturi
es de 57.1 kPa y la presión en su parte más angosta es de 32.6 kPa. Calcula la
velocidad a la que un flujo de aire recorrerá la parte más ancha del tubo.
