Universidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Área de Hidráulica Mecánica de Fluidos Tarea preparatoria 1er Parcial 1. Calcule el cambio de presión necesario para hacer que un volumen de mercurio disminuya el 1%. Exprese su resultado en psi y MPa. Modulo volumétrico del mercurio 24750 MPa. (R/ P=35900 psi, 247.5 MPa) 2. Cierto sistema hidráulico opera a 20 MPa. Calcule el cambio porcentual del volumen del aceite del sistema, si el aceite de la maquina presenta un módulo volumétrico de 189000 psi. (R/ -1.53%) 3. La glicerina a 20 °C tiene una gravedad específica de 1.263, calcule su densidad y su peso específico. 4. El espacio entre dos grandes superficies planas de 2 cm, se ha llenado con un líquido de peso específico relativo 0.8. Determinar: a. La viscosidad cinemática, si la fuerza requerida para remolcar una lámina muy delgada de 4000 cm2 a una velocidad de 20 cm/seg es de 0.70 kg, cuando dicha lámina permanece equidistante de las superficies. (R/ v=5.39*10.4 m2/s). b. La fuerza, si la lámina se encuentra a 7 mm de una de las superficies. (R/ 0.774 kg) 5. Un cilindro macizo, de peso W, cae en el interior de un cilindro hueco, según se indica en la figura, a una velocidad constante de 4 cm/s. Determine la viscosidad del aceite que se encuentra entre ambos cilindros. (R/ 0.073 Kg*s/m2) 6. Calcular aproximadamente el número de caballos de vapor perdidos por rozamiento en la chumacera que se muestra en la figura, si el fluido tiene una viscosidad dinámica de 0.05 kg*s/m2. (R/ P=43.76 CV) 7. Aire a 20°C y 0.1 MPa ocupa un volumen de 40 litros. Determinar la densidad y la masa del gas. 8. Un kilogramo de hidrógeno se encuentra confinado en un volumen de 150 litros a -40 °C. ¿Cuál es la presión? 9. Dos metros cúbicos de aire, inicialmente a presión atmosférica, se comprimen hasta ocupar 0.500 m3. Para una compresión isotérmica, ¿Cuál es la presión final? 10. Se comprime isotérmicamente un volumen de oxígeno de 2 a 1.2 m 3, al finalizar la compresión se observa que la masa final es de 6 kg. Determinar la presión absoluta (en kPa y cm de mercurio) que fue necesaria para realizar la compresión. Roxígeno=259.75 N-m/kg- 0K. La temperatura es de 30°C. (R//157.41 kpa, 118cmHg) 11. La densidad del oxígeno contenido en un depósito es de 2.0kg/m 3 cuando la temperatura es de 25°C. Roxígeno=259.75 N-m/kg-0K Determinar la presión manométrica del gas si la presión atmosférica es de 97 kPa. (R/ 8.4 psi) 12. Se comprime nitrógeno hasta una densidad de 4kg/m3 bajo una presión absoluta de 400 kPa. Determinar la temperatura en °C, K, °F Rnitrogeno=296.8 N-m/kg-0K. (R//64°C, 337K, 146.7°F) 13. Un depósito de Aire Comprimido contiene 6kg de aire a temperatura de 80°C. La lectura del manómetro conectado al depósito indica 300 kPa. Determinar el volumen del depósito Raire= 287 N-m/kg.K. (R/1.51 m3) 14. Calcular la presión absoluta y manométrica en el tanque 1, sobre la superficie del agua. Considerar que la presión barométrica es de 710 mm de Hg. (R/ P=27372 kg/m2) 15. Calcular el desnivel, A, que existe entre los tanques mostrados en la figura. (R/ A=2.22 m) 16. Los compartimentos B y C están cerrados y llenos de aire. La lectura barométrica es 1.020 kg/cm2, cuando los manómetros A y D marcan la lectura indicada. Qué valor tendrá X en el manómetro E el cual contiene mercurio (S=13.59). (R/ X=1.80 m) 17. La figura muestra el diagrama de un sistema hidráulico para levantar vehículos. Un compresor de aire mantiene la presión arriba del aceite en el depósito. ¿cuál debe ser la presión del aire si en el punto A debe haber al menos una de 180 psi? (R/ P=177.9 psi) 18. La figura ilustra una máquina para lavar ropa. La bomba saca el fluido de la tina y la traslada al desagüe. Calcule la presión en la entrada de la bomba cuando el agua se encuentra estática (no hay flujo). La solución del agua jabonosa tiene una gravedad específica de 1.15. (R/ P=4.23 KPa) 19. Para el siguiente manómetro diferencia compuesto, determine diferencia de presiones. (R/ 6.51 psi)