En un tubo "u" de ramas verticales de igual sección se invierten tres líquidos (1),(2) y (3) obteniéndose el equilibrio en la forma mostrada. Hallar la altura h en (m) p1= 300 kg/m3 p2= 500kg/m3 p3= 400 kg/m3
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
h = 0.6m
Explicación:
Se aplica manometria. Se supone que los fluidos 1 y 3 estan expuestos a la atmosfera por lo tanto su presion manometrica es cero(0).
La presion en un punto es:
P = ρ.g.H
Donde ρ = densidad del fluido, g = gravedad, H = altura de columna de liquido.
Este problema se soluciona aplicando manometria, se comienza en un punto y se sigue el recorrido del tubo U, si baja es positiva y si sube es negativa la presion:
Se considera un punto de inicio (PA) y un punto final (PB), ambos son las superficies libres de los fluidos (3) y (1).
La ecuacion de manometria es:
PA + ρ₃.g.h - ρ₂.g.(h - 0.3) - ρ₁.g.0.3 = PB
Como PA = PB = 0
ρ₃.g.h - ρ₂.g.(h - 0.3) - ρ₁.g.0.3 = 0
ρ₃.g.h - ρ₂.g.h + ρ₂.g.0.3 - ρ₁.g.0.3 = 0
h.g(ρ₃ - ρ₂) + ρ₂.g.0.3 - ρ₁.g.0.3 = 0 simplificando g tenemos
h.(ρ₃ - ρ₂) + ρ₂.0.3 - ρ₁.0.3 = 0 factor comun h y 0.3 tenemos
h.(ρ₃ - ρ₂) = 0.3 .(ρ₁ - ρ₂)
h = 0.3 .(ρ₁ - ρ₂) / (ρ₃ - ρ₂) sustituyedo terminos
h = 0.3 x ( 3000kg/m³ - 5000kg/m³ ) / (4000kg/m³ -5000kg/m³)
h = (-600 /-1000)
h = 0.6m