Calcule la velocidad teórica del derrame de agua, hacia el aire circundante, desde una abertura que está 8.0 m abajo de la superficie del agua en un gran tanque, si a la superficie del agua se aplica una presión adicional de 140 kPa. Resp. 21 m/s
Respuestas a la pregunta
Bernoulli : P1 + d*g*h1 + 1/2*d*v1= P2 + d*g*h2 + 1/2*d*v2
Donde:
P1 y P2= Presiones
d= Densidad del liquido
v1 y v2= velocidades
h1 y h2= alturas
g= gravedad
Nos falta la sección S del orificio de salida
Creo que es algo asi
Se cumple el teorema de Bernouilli
P + d g h + 1/2 d V² = constante.
Parte superior del tanque:
P = 140000 Pa + 103000 Pa (presión + presión atmosférica)
d = 1000 kg/m³ (densidad del agua)
h = 8,0 m
V ≅ 0; el agua desciende muy lentamente
Parte inferior.
P = Po = 103000 Pa (presión atmosférica
h = 0 (nivel de referencia)
V = velocidad de salida a determinar.
Omito unidades.
140000 + 103000 + 1000 . 9,80 . 8,0 = 103000 + 1/2 . 500 V²
Nos queda: 218400 = 500 V²
V = √(218400 / 500) = 20,9 ≅ 21 m/s
Hay una observación. Si el tanque está cerrado en su parte superior la presión sobre el agua es 140 kPa.
En este caso la velocidad es menor: ≅ 15 m/s
Saludos Hermino