Ing Termofluidica - II Examen Parcial, II C-2017 (1)

II Examen Parcial, II C- 2017Ingeniería Termofluídica, Prof: Douglas Taylor Mora 1. El objeto metálico homogéneo, O, (1) ejercicio 9, está suspendido mediante una cuerda de peso despreciable, de una balanza de resorte B1 (Dinamómetro), que muestra una lectura de 7.25 kg., mientras que la balanza B2 registra la masa de un líquido, L, (5Kg) y la del vaso que lo contiene, V, (1Kg). En la (2) el mismo objeto se encuentra sumergido en el líquido. La balanza B1 indica 6.25 Kg, mientras que la B2 señala 7 Kg. El volumen del objeto, O, es 0.001 m3. En la (3), el objeto, O, se deja reposando en el fondo del vaso, y la balanza B2 registra la masa del vaso, la masa del líquido y la masa del objeto. a) ¿Cuál es la fuerza de empuje del líquido sobre el objeto? b) ¿Cuál es la densidad del líquido? c) ¿Qué pasó con las fuerzas de empuje y la fuerza aparente del objeto dentro del fluido, en la situación representada por la figura 3? ¿desaparecieron? B1 B1 B1 O V V O V L L L O B2 B2 B2 (1) (2) (3) (1) Objeto colgando fuera de un vaso con líquido que descansa sobre una balanza B2. La balanza B1 registra el peso real del objeto, mientras que la B2 registra solo los pesos del líquido y del vaso. (2) Mismo objeto suspendido de una cuerda dentro del líquido, la balanza B2 registra el peso del líquido, el peso del vaso y una tercera fuerza que aparece al entrar el objeto en el fluido, mientras que la balanza B1 registra un peso disminuido del objeto. (3) objeto reposando en el fondo del vaso, B1 no registra nada, B2 registra los pesos del agua, del vaso y el peso real del cuerpo. Prof. Ing. Douglas Taylor Mora, M.E.E. I Examen Parcial Ing. Termofluídica 1 2. Se realiza una aleación de 0 oro y cobre, en proporciones 1 Km desconocidas, para formar un lingote con dimensiones de 30.9m 20cmx10cmx5cm y masa de 12 0 0 Kg. Calcular: a) La densidad de la aleación,L =? b) El “quilataje” del oro en la Los manómetros indican la caída de presión de un aleación fluido viscoso, en los diversos tramos de la tubería, que descarga a la atmósfera a una altura de 30.9 m. 30.9 m. 3. Por una tubería lisa de 8” de diámetro continuo y una longitud de 1 Km, se bombea agua a una temperatura de 20 °C hasta una altura de 30.9 m. La tubería descarga en un tanque abierto a la presión atmosférica con una rapidez de 0.4 lt/s. Calcule: a) El tipo de régimen del fluido en la tubería b) La caída de presión en la tubería c) La potencia de la bomba, necesaria para subir el agua con el gasto indicado 4. Una bomba manual de rociado absorbe líquido de un depósito, que se encuentra conectado al tramo más angosto de la bomba, a través de un tubo que tiene una altura, h =8 cm, como se muestra en la figura. El diámetro en la parte ancha es de 2.5 cm, el diámetro del tubo en la parte angosta es de 3 mm y el líquido en el depósito tiene una densidad de 0.75 gr/cm3. Considerando Aire AAire una densidad de 1.3x10-3 gr/cm3 para el h aire en la bomba, calcular: Líquido a) La diferencia de presiones entre las Bomba manual para rociar. partes ancha y angosta, P, mínima para elevar el líquido desde el depósito a una altura h. b) Las velocidades mínimas v1 y v2 entre las partes ancha y estrecha de la bomba. 5. El diámetro de la arteria aorta es de unos 1,8 cm y la sangre fluye por ella con una rapidez de 33 m/s. Determina la velocidad de la sangre en las arterias, si, en total, éstas tienen un área de 20 cm². Prof. Ing. Douglas Taylor Mora, M.E.E. I Examen Parcial Ing. Termofluídica 2 6. Por una manguera de radio de 2cm fluye agua con velocidad de 0,1m/s. en el extremo se adapta una llave de radio 1mm. ¿Cuál es la velocidad de salida del agua? 7. Calcular la viscosidad cinemática de un fluido cuya densidad es de 1100 kg/m 3 y su viscosidad dinámica es de 900 grf s/m2. Expresar el resultado en mm2/s 8. Se está proporcionando agua a una zanja de irrigación desde un depósito de almacenamiento elevado como se muestra en la figura. La tubería es de acero comercial y la viscosidad cinemática es de 9.15x10-6 pies2/s. Calcule el caudal de agua en la zanja. 9. Determine el nivel del agua que se debe mantener en el depósito para producir un gasto volumétrico de 0.15 m3/s de agua. La tubería es de hierro forjado con un diámetro interior de 100 mm. El coeficiente de perdidas K para la entrada es 0.04. El agua se descarga hacia la atmósfera. La densidad del agua es 1000 kg/m3 y la viscosidad absoluta o dinámica es de 10-3 kg/m.s. Los codos son para resistencia total. Prof. Ing. Douglas Taylor Mora, M.E.E. I Examen Parcial Ing. Termofluídica 3