Taller MF 02131

PRIMER TALLER DE MECANICA DE FLUIDOS B1 – J1 Entrega en formato electrónico y en la plataforma Moodle del curso. Fecha límite de entrega: Lunes 16 de diciembre de 2013. Archivo pdf  con soluciones. ( ecuaciones formateadas EES o editor de ecuaciones de Word.) Nombre del archivo: T1_B1_N° del grupo o T1_J1_N° del grupo. Proponga y solucione TRES ejercicios adicionales sobre los temas vistos en el primer capítulo del curso. *****

1. El modelo del continuo se aplica a los fluidos para: a. Aplicar las leyes del calculo variacional a los fluidos en movimiento. b. Definir la densidad del fluido como una constante. c. Definir las propiedades del fluido como variables continuas en el espacio. d. Definir las propiedades del fluido como funciones continuas y diferenciables en el tiempo. 2. En un viscosímetro de cono y placa se tiene una muestra de un fluido con un comportamiento reológico caracterizado por una gráfica Torque – Torque – Temperatura a ω cte con pendiente positiva. El fluido es: a. Tinta de impresión. b. Bioxido de Carbono (CO2). c. Aceite SAE 10W. d. Salsa de tomate. 3. El fluido es una sustancia que: a. Siempre se expande hasta llenar el recipiente que lo contiene. b. Es más compresible que una sustancia sólida. c. Se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo cortante. d. En reposo todos sus puntos no presentan esfuerzos cortantes en toda dirección. 4. En un viscosímetro de cono y placa se tiene una muestra de mezcla concentrada de agua‐harina de maíz. Su comportamiento reológico se caracteriza por: a. La gráfica Torque – Torque – Temperatura a ω cte presenta pendiente positiva. b. La gráfica Torque – Torque – ω a Temperatura cte es cóncava hacia abajo. c. La gráfica Torque – Torque – Tiempo a ω y Temperatura ctes presenta pendiente negativa. d. La gráfica Torque – Torque – ω a Temperatura cte es cóncava hacia arriba.

5. Una fábrica de cilindros para laminación, de acero AISI 4340H de ø 24" y 2 m de longitud, los reviste mediante un tratamiento electrolítico, con una capa de 0,05 mm de espesor, de cromo duro industrial de densidad 7,2 gr/cm3 y dureza 68 HRC. Si la producción mensual es de 200 cilindros determine la masa de cromo duro requerida mensualmente para esta operación. Asuma una eficiencia del 90%. 6. Un recipiente rígido y herméticamente cerrado está lleno de liquido a 25 °C  , y un Mpa. Determinar la presión final en el líquido al calentarlo hasta una temperatura de 90°C. (Datos: α = 1,002E ‐05 [1/pa]; β = 0,003434 [1/C]) 7. Dos pompas de una solución jabonosa de radios R1 = 4[cm] y R2= 2[cm], se fusionan para formar una sola burbuja de diámetro D3. Suponiendo un proceso isotérmico, determinar el valor del diámetro D3. La tensión superficial de la solución jabonosa es de 43 dyne/cm. La presión atmosférica es de 1 Atm.

8. Una fábrica de piezas de acero (densidad de 7 850 kg/m³) para equipos médicos tiene una producción diaria de 5 ton. Las piezas se recubren mediante un proceso de electro – deposición de estaño (densidad de 7365 kg/m³) con una capa de espesor promedio de 7.5E‐4 mm. Determinar el consumo diario de estaño si las piezas presentan en promedio una relación superficie/volumen de 35 m2/m3. Asuma una eficiencia del 90%. (1 ton = 1000 kg) 9. En el proceso de llenado a 20 °C de un sistema hidráulico se utilizaron 300 L de Aceite, de los cuales 25 L quedaron en el depósito cilíndrico abierto de reserva del sistema. Si la temperatura oscila entre ‐10°C y + 70 °C, Determine el nivel de aceite mínimo y  máximo en el depósito. El radio del depósito es de 25 cm. El coeficiente de expansión térmica del liquido es β =0,00072 [1/K] 10. Mediante el dispositivo, cuyo esquema muestra la figura, se Anillo de platino  determinar la tensión superficial de B  un líquido. El cero de la balanza se ajusta con el peso del recipiente A parcialmente lleno con el líquido A sobre la balanza. Un anillo de Líquido 3 platino (densidad de 21450 kg/m ), de 200 mm radio medio y de  gr. sección circular de  = 10 mm, unido mediante un hilo y poleas al recipiente B inicialmente vacio, se sumerge ligeramente en el líquido. Finalmente mediante llenado del recipiente B por goteo de agua se va extrayendo lentamente el anillo y se observa que la balanza registra valores negativos. Cuando el anillo se separa totalmente del líquido en A, la balanza registra el mínimo valor de ‐134 gr. antes de volver a cero. Determine el valor de la tensión superficial del líquido. Utilice un DCL para explicar los cálculos.