TRABAJO DE MECANICA DE FLUIDOS I ALUM AL UMN NO:
LUI UIS S OSM OSMAR AR GU GUTI TIER ERRE REZ Z BUE BUENO NO
COMPRENSI BI LI DAD 8 .
Ci e r t oSi s t e mah ma i d r á ul i c oo pe r aa2 0MPa .Ca l c u l ee lc a mb mb i op or c e nt u ald elv o l u me me n delac ei t edels i s t ema,s ielac ei t edel amaq ui naess i mi l aralques epr es ent aenl a t abl a1. SOLUCIÓN: ∆ V −20 MPa = =−0.0153 =−1.53
V
9 .
1303 MPa
L a me di c i ó nd el ar i g i d ez d eu ns i s t e ma a ma c t u ad orl i n ea le sl ac a nt i d ad d ef u er z a r equ er i da par a oc as i on arc i er t a defl e xi ón l i neal .Cal c ul el ar i gi dezen l b/ pul g de un ac t uadorl l enodeac ei t edemáq ui na,c uy odi áme t r oi nt er i oresde0. 5pul gyt i eneuna l ongi t udde42pul g. Ri g i de z=Fue r z a/Camb i oenl al o ng i t u d=F/ ∆ L
SOLUCIÓN:
− P − pV = = E Módul odeVol ume men= ∆ V /V ∆ V
F = AL ; ∆ V =− A ( ∆ L ) p= ; V = A
Pe r o :
E =
− F A
×
AL FL = − A ( ∆ L) A ( ∆ L ) 2
F EA 189000 lbπ ( 0.5 pul ) = = 2 ( ∆ l ) L pul ( 42 pul ) 4
= 884 lb / pul
TENSI ON 9 .
Ca l c u l a rl aa l t u r aal aq uea s c en der áe nu nt u boc a pi l a r ,3mm d ed i á me me t r o ,a gu aa
21° C. SOLUCIÓN:
Del aT abl aI( C) ,σ =0 , 0 07 40k g / m.Su po ni e nd ou ná ng ul oα=9 0° ,s u p ue s t oe lt u bo l i mpi o.
h=
4
wd
=
4 × 0.00740 kg / m 1000 kg / m
3
−3
× 3 × 10 m
= 0.0099 m =9.90 mm
¿Cu ále se lv a l o rd el ap r e si ó ni n t e r i o re nu nag ot ad el l uv i ad e1. 5mm d ed i á me me t r os i 1 0 . l at e mp mp er a t u r aesd e2 1° C? SOLUCIÓN:
1
¿ pd 4
P=19.6664 kg / m
2
I n t er p ol a nd op ar aT=2 1° C T 20
0. 007380
21
0. 007374
25
0. 007350
VI SCOSI DAD ¿Cómo v ar i al av i s c os i dad c i nemát i c a de a)Los Lí qui dos y b)Los gas es c on l a 5 . t emp er a t u r a?
Enl osl í qui dos,l av i s c os i d ade ss en si b l eal at e mpe r at u r ayd i s mi n uy ea la ume nt a r é s t a .Es os ed eb eaq uep r e do mi n al ad i s mi n uc i ó nd el ac a u s a1 )s o b r ee la ume nt od e l a2 ) .As í ,p ore j emp l o,l av i s c os i da dd ela gu aa0 ºCe s1 , 7 5c Pya1 00 ºCesde0 , 2 8 c P. En c u a nt oa le f e c t od el ap r e s i ó n,l av i s c o s i d ad d el o sl í q ui d os a ume nt a mu y l i ger ament ec onel l a,s i endoela gu au nae x cepc i ón,puesene l l al av i s c os i dadpr i mer o d i s mi n uy eyl u eg oa ume nt ac o nl ap r e s i ó n. Enl osgases,l av i s c o s i d ada ume nt ac o nl at e mp er a t u r a ,a pr o x i ma da me nt ed ea c ue r d o n
μ T c o nun ae x pr es i ónd elt i po : μ =( 273 ) 0
do nd e:µe sl av i s c os i d adal at emp er a t u r a
T ,µ 0e sl av i s c o s i d ada27 3K,ynesu nac on s t a nt ep ar ac a daga s . Es oesd eb i d oaqu el adi s mi n uc i ó nd el ac au s a1 )e spe qu eñ a,p or q ueenl o sga s esl a s f uer zasdecohesi ónyasonpequeñas,yencambi oesi mpor t ant eelaument odel a c a us a2 ) .L asmo l é c ul a sg as e os a sa lc a l e nt a r s es ed es p l a z anmá sr á pi d ame nt e ,p er o h a ymá sc h o qu esymá sef e c t o sdef r e na dod eu na sc ap ass o br eo t r a s .L av i s c o s i d ad d el o sg as e ss eh ae s t u di a do i n t e ns a me nt ee nl at e or í ac i n é t i c ad el o sg as e s , d i s p on i é nd os ed et a bl asex a c t aspar as uc ál c ul o .Lac on s t a nt env a r í ae nt r e0 , 6 5y1, s e g únl o sc a s o s . Enc ua nt oal ai n flu enc i ad el ap r e si ó n,e spo c oi mp or t a nt e,a ume nt a nd ol av i s c os i d ad c onel l a,es pec i al ment eenl aspr o xi mi dadesdel punt oc r í t i c o. En Gener al pa r al o sl í q ui d os ,l av i s c os i da da ume nt ac o nl at empe r at u r ade bi d oaq ue l a smo l é c ul a sc o mi e nz a nas e pa r a r s ep oc oap oc o( e x pa ns i ó nt é r mi c a ) ,a lh ac e re s t o , puedenc i r c ul armásl i br ement eys er educ el a" f r i c ci ón"e nt r eel l as ,es t af r i c c i ónes pr ec i s ament el avi s c os i dadenl osfl ui d os . Po ro t r ap ar t e ,pa r ag as e sc o nfi n ad os ( e nc e r r a do se nt u be r í a sor e c i p i e nt e s ) ,l a s mo l é cu l as ,a li n t e nt a rs e par a r s emásyn op od erp orl a sp ar e desquel a sr o de an,l a s mo l é c u l a sc o mi e nz a nac h o c are n t r ee l l a s yl a sp ar e de s ,a s íq ue e ne s t ec a s ol a v i s c os i d adaume nt aal a ume nt a rl at empe r at u r a .