TALLER DE REPASO. OPERACIONES DE TRANSFERENCIA CANTIDAD DE MOVIMIENTO Código 3007821. PERIODO 2013-03

Manómetros 1. Si la presión del aire en una tubería es de 450 kPa, ¿qué lectura, H, habrá en un manómetro de tubo en U que contiene mercurio? Use h = 1,5 cm.

a) Ignore el peso de la columna de aire. b) Incluya el peso de la columna de aire, suponiendo que Taire = 20 °C y calcule el porcentaje de error de la parte a 2. Determine la diferencia de presión entre la tubería que transporta agua y la que transporta aceite, según la siguiente figura.

3. En el manómetro de pozo inclinado de la figura, el fluido manométrico tiene una gravedad específica de 0,87. Ignorando el descenso del nivel del fluido en el tubo: a) Calcule pA si L = 115 mm. b) Si la longitud del brazo del manómetro es de 40 cm, calcule la máxima presión que se puede medir con este sistema.

4. ¿Cuál será la lectura del manómetro en la siguiente figura si H = 16 cm?

5. Si la presión en el aire del problema anterior se incrementa en 10 kPa, la magnitud de H se aproximará a: A. 8,5 cm B. 10,5 cm C. 16 cm D. 24,5 cm

Hidrómetros 6. El hidrómetro mostrado en la figura sin cobre tiene una masa de 0,01 kg. Está diseñado para flotar a la mitad del vástago de 12 cm de longitud en agua pura. a) Calcular la masa de cobre requerida. b) Calcular la densidad mínima del líquido que puede ser leída. c) Calcular la densidad máxima del líquido puede ser leída.

Vástago

Cobre

12 cm

15 cm

Ecuación de Bernoulli y ecuación general de energía mecánica 7. Deduzca una expresión para calcular la velocidad del fluido transportado en el tubo de la figura (en función de P1 y P2). Consultar pp. 97-98 de Potter & Wiggert.

8. Deduzca la ecuación de funcionamiento de un medidor de flujo Venturi. A que otros medidores se asemeja?

9. Se tiene un tanque de almacenamiento circular de agua de 20m3 y 4 metros de alto en la cima de una montaña como se muestra en el esquema (figura a). Determinar a qué altura se encuentra la base del tanque con respecto a la zona urbana, localizada a 50 m del tanque. Para esto disponemos solo de un manómetro diferencial de mercurio (figura b) en la salida del tanque en el fondo del mismo, con las tomas separadas un metro, en el cual la altura h medida es de 11.58 in si se pone el dispositivo en posición horizontal y 13.94 in si sigue la pendiente de la montaña.

Figura a Figura b

Dato adicional Densidad Hg= 13.5 g/cm3