EjerciciosFyQ

Velocidad de un fluido cuando fluye por tubo de distinta sección (7432)

F_y_Q — 2021-12-18T06:59:55Z

El caudal que circula por un tubo de de sección es de . Ese tubo está conectado a otro de de sección. Calcula la velocidad con que circula el líquido al pasar por cada uno de estos tubos.

Si tienes en cuenta la ecuación de continuidad, el caudal tiene que ser el mismo en ambos tubos, es decir, el producto de la velocidad por la sección será igual en ambos.

Velocidad en el primer tubo.

Velocidad en el segundo tubo.

Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

Velocidad de un fluido en una tubería sabiendo el caudal y el radio (7431)

F_y_Q — 2021-12-18T06:39:59Z

La zona de restaurante presenta un problema en el abastecimiento de agua ya que actualmente por sus tuberías fluye agua potable con un gasto de . Determina la rapidez del agua en un tramo en el que la tubería tiene un radio de 0.5 m.

El caudal es igual al producto área de la tubería y la velocidad del fluido. Si despejas el valor de la velocidad y sustituyes:

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Caudal volumétrico, másico y tiempo para llenar un recipiente (6500)

F_y_Q — 2020-04-25T05:41:01Z

Por un tubo de 2 pulgadas de diámetro circula leche, cuya densidad es , con velocidad de . ¿Cuál es el caudal volumétrico y másico que fluye? ¿En cuánto tiempo se llenará un recipiente de 200 L con ese caudal?

El caudal es el producto del área por el que fluye la leche y la velocidad con la que lo hace. El radio del tubo será la mitad de su diámetro, es decir, 1 pulgada que equivale a :

El caudal másico lo obtienes usando el dato de la densidad de la leche:

Para saber el tiempo empleado en llenar el recipiente puedes usar el caudal como un factor de conversión, eso sí, teniendo en cuenta que el volumen debe estar expresado en la misma unidad:

Caudal de agua que circula por una tubería sabiendo el desnivel en un manómetro de Venturi (6311)

F_y_Q — 2020-02-28T08:28:01Z

Considera un medidor de Venturi. Si fluye agua () por una tubería de sección transversal () que luego se estrecha hasta un valor () en el cuello, la altura medida en el manómetro diferencial de mercurio () es de 5.00 cm. ¿Cuánto vale el caudal de agua que circula por la tubería?

El planteamiento que haré del ejercicio es igualar la presión del manómetro con la diferencia de presión que se produce en el estrechamiento de la tubería. Para ello usaré la ecuación de la presión estática en fluidos y la ecuación de Bernoulli.

Presión debida a la altura del mercurio en el manómetro.

Diferencia de presión en el interior de la tubería.

La ecuación de Bernoulli es:

Como la tubería es horizontal, no habrá componente de presión debido al desnivel de la tubería y por eso se cancelan los factores.

Ambas presiones son iguales por lo que igualamos:

Necesitamos conocer la relación entre las velocidades en la parte estrecha y la parte ancha de la tubería. Para ello usamos la ecuación de continuidad:

Sustituyendo el valor de la velocidad en la ecuación anterior:

El cálculo del caudal es inmediato:

Tasa de flujo másico de una bomba que eleva agua desde un tanque (6104)

F_y_Q — 2019-12-06T05:40:51Z

Una bomba de 50 kW eleva agua hasta una altura de 15 m sobre la superficie de un tanque. La temperatura del agua se incrementa en . No se toma en cuenta la energía cinética. Sabiendo que la capacidad calorífica del agua es , determina la tasa de flujo másico.

La ecuación que relaciona la variación de la energía interna del sistema con el trabajo de la bomba y la variación de su entalpía, en función del flujo másico, es:

La variación de la entalpía que sufre es:

Sustituyes en la ecuación, cuidando de la unidades:

Radio de un punto arterial en el que aumenta la velocidad de flujo (5397)

F_y_Q — 2019-07-10T11:36:01Z

La sangre circula por una arteria de 2 mm de radio con una rapidez de 12 cm/s. En otro punto de la misma arteria la rapidez es de 20 cm/s debido al poco ejercicio que la persona realiza y a una inadecuada dieta. ¿Qué valor tiene en ese segundo punto el radio de la arteria?

La cantidad de sangre que circula por ambos puntos ha de ser la misma. Puedes expresar esa cantidad de sangre como el producto de la velocidad de flujo por el área de la sección:

Si llamas 1 y 2 a los puntos de la arteria e igualas los valores de Q:

Las superficies son las de la sección de la arteria, que puedes considerar circular:

Solo te queda despejar el valor de y calcular, pero teniendo mucho cuidado con las unidades:

Velocidad de un fluido y sección de la tubería (4266)

F_y_Q — 2017-09-29T09:07:49Z

Un caudal de agua circula por una tubería de 1 cm de sección interior a una velocidad de 0.5 m/s. Si deseamos que la velocidad de circulación aumente hasta los 1.5 m/s, ¿qué sección (diámetro interior del tubo) ha de tener la tubería que conectemos a la anterior?

Como el caudal ha de ser el mismo, se debe cumplir que:

La velocidad tiene que ser 1.5 m/s, es decir, el triple que la velocidad en el primer tramo, por lo que la ecuación anterior queda como:

Si expresas las áreas en función del radio de la sección:

Como te piden el diámetro, basta con que multipliques por dos:

Relación entre velocidad del fluido y sección del grifo (4265)

F_y_Q — 2017-09-29T07:29:30Z

Un grifo llena un recipiente de 10 L en 8 s. Determina:

a) El valor del caudal.

b) La velocidad con la que fluye el líquido si el área de salida del grifo se reduce a la mitad.

c) La velocidad con la que fluye el líquido si el área de salida del grifo es .

a) El caudal con el que el agua sale del grifo será:

Hay que expresar este valor en unidades SI, por lo que el litro habrá que expresarlo como metro cúbico:

c) Para calcular la velocidad con la que sale el líquido del grifo debes tener en cuenta que el caudal es igual al producto del área del grifo por la velocidad con la que sale el fluido:

Cuidado con el área del grifo porque tiene que estar expresado en metros cuadrados.

b) El caudal del grifo ha de ser el mismo, eso quiere decir que si disminuye el área tendrá que aumentar la velocidad:

Solo tienes que sustituir el segundo área: