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Grupo de problemas, primer parcial. Predicción de la viscosidad

1.- Utilizando el método de predicción de viscosidad para mezclas gaseosas, prediga las viscosidades de las siguientes mezclas y compara con el valor experimental, calculando el error relativo. a) T = 306 K Componente Amoniaco Hidrógeno

Fracción mol 0.536 0.464

µcomponente (µP) 105.9 90.6

µmezcla, experimenal (µP) 122.4

Fracción mol 0.495 0.505

µcomponente (µP) 175.8 146.6

µmezcla, experimenal (µP) 161.8

 b) T = 293 K Componente nitrogeno Dióxido de carbono

Aplicaciones de estática de fluidos

2.- Un manómetro de tubo en U se instala a través de un medidor de orificio. El manómetro se llena con mercurio (densidad relativa de 13.6), y el líquido situado por encima del mercurio es aceite (densidad relativa de 0.802). La lectura del manómetro es de 150 mm. ¿Cuál es la diferencia de presión en el manómetro expresada en newtons por metro cuadrado? 3.- Un ducto de aire está conectado a un manómetro de tubo en U, el cual contiene agua, indicando una caída de presión de 10 in. El aire está a 26 °C y la presión manométrica estimada es de 60 lb f /in2. a) ¿Cuál es la caída de presión en lb f /in2  y en atm? b) ¿Qué  porcentaje de error se introduce si la densidad del aire se s e desprecia para efectos del d el cálculo de la caída de presión? 4.- Un submarino de investigación está diseñado para operar a 3 km debajo de la superficie oceánica. Si la presión interior es de 1 atm, ¿cuál es la magnitud de la fuerza total que actua sobre la superficie de una ventana de 15 cm de diámetro? La densidad promedio del agua de mar es de 1 028 kg/m3. 5.- ¿Cuál es la altura, en m, de una columna de agua a 10 ºC equivalente a una presión de 1 atm? ¿Cuál es la altura en ft (pies)? 6.- ¿A qué presión, en kPa, es equivalente una columna de 10 m de alcohol etílico con una densidad de 785 kg/3? 7.- La presión hidrostática correspondiente al aceite que circula por un tubo se mide con un manómetro como el que se muestra. Si la densidad del aceite es de 840 kg/m3, ¿cuál será la

 presión en el punto A? La presión sobre la superficie del mercurio en el lado abierto del manómetro es de 704 mmHg.

8.- Un decantador de gravedad continuo por gravedad separa clorobenceno, con una densidad de 1 109 kg/m3, de un líquido acuoso de lavado que tiene una densidad de 1 020 kg/m3. Si la altura total del separador es de 1 m y la interfase ha de estar a 0.6 m del fondo del tanque, a) ¿cuál sería la altura (o en el conducto de desborde) del líquido pesado?;b) ¿cuánto afectaría a la posición de la interface un error de 50 mm en esta altura?

8.- ¿Cuál tendría que ser el volumen del separador del problema anterior para separar 1 600 kg/h de clorobenceno, a partir de 2 100 kg/h de líquido de lavado? El líquido de lavado es la fase continua; su viscosidad es igual a la del agua a la temperatura de operación de 35 C. 9.- Una mezcla de aceite y agua proveniente de un reactor de una planta piloto se separa en un decantador horizontal de 0.6 m de diámetro y 3 metros de largo. El tiempo de residencia requerido en el decantador es de 20 minutos. a) Si se diseña una unidad grande para manejar un flujo 12 veces mayor, ¿cuáles serían las dimensiones del decantador grande?; b) comente el empleo de la ecuación (2.15) para escalamiento, considerando la velocidad de depositación de las gotas más pequeñas.