Question

El agua de un embalse pasa sobre un dique a través de una turbina y se descarga por medio de una tubería de 70 cm de diámetro en un punto localizado 60 m por debajo de la superficie por debajo del embalse. La turbina proporciona 0. 8 megavatios. Calcular el flujo de agua requerido en m3/mi si se desprecian los fénomenos de fricción

Answer 1

Para que la turbina pueda entregar 0,8 megavatios de potencia, tienen que caer 81,6 metros cúbicos por minuto de agua.

¿Cómo hallar el flujo de agua para tener 0,8 megavatios en la turbina?

Al caer por la represa, el agua convierte su energía potencial en energía cinética que luego cede a la turbina. Si la caída es de 60 metros, la energía potencial del agua que cae es:

$U=m.g.\Delta h$

Esa energía por unidad de tiempo es la potencia que el agua cede a la turbina (suponiendo que esta no tenga pérdidas):

$P=\frac{m.g.\Delta h}{t}$

De aquí podemos despejar la masa de agua que tiene que caer por unidad de tiempo, o sea, por segundo:

$P=\frac{m.g.\Delta h}{t}\\\\m=\frac{P.t}{g\Delta h}=\frac{8\times 10^{5}W.1s}{9,81\frac{m}{s^2}.60m}=1,360\frac{kg}{s}$

Al multiplicar este valor por 60 tenemos la masa de agua que tiene que caer por minuto:

$m=1360\frac{kg}{s}.\frac{60s}{1min}=81577\frac{kg}{min}$

Sabiendo que la densidad de agua es de 1000 kg por metro cúbico, podemos utilizarla para calcular el flujo volumétrico por minuto:

$V=\frac{m}{\delta}=\frac{81577\frac{kg}{min}}{1000\frac{kg}{m^3}}=81,6\frac{m^3}{min}$

Aprende más sobre la energía mecánica en https://brainly.lat/tarea/3857101

#SPJ1