por un tubo fluyen 200 litros de agua por segundo la presion en el extremo 1 es de 1.9 atm. el nivel extremo 2 se encuentra a una altura de 6m con respecto al nivel extremo 1. el diametro del tubo en los extremos es de 30 y 20 cm . respectivamente determina - la velocidad del fluido en los extremos y la presion del extremo 2
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
1 atm = 101,325 Pa
1.9 atm = 192,517.5 Pa
caudal:
Q = V *A = 200 Lt/s
pasamos los "litros" a "m³" asi:
1 Lt = 0.001 m³
200 Lt = 0.2 m³/s
Areas:
como es un tubo su seccion transversal es circular, entonces usamos la formula de area de un circulo, asi:
D1 = 30 cm = 0.3 m
D2 = 20 cm = 0.2 m
A1 = 0.7854 D1²
A1 = 0.7854 (0.3)²
A1 = 0.0707 m²
A2 = 0.7854 D2²
A2 = 0.7854 (0.2)²
A2 = 0.03142 m²
entonces calculamos las velocidades por medio del caudal:
Q = 0.2 m³/s = VA
Q = V1*A1 = V2*A2
V1 = Q/A1
V1 = 0.2/0.0707
V1 = 2.83 m/s ..................Respuesta
V2 = Q/A2
V2 = 0.2/0.03142
V2 = 6.365 m/s ..................Respuesta
ahora calculamos la presion en el punto 2, aplicamos la ecuacion de bernoulli sobre la conservacion de la energia ,la cual es la siguiente:
ecuacion de bernoulli ideal:
(P1/λ) + Z1 + V1²/(2g) = (P2/λ) + Z2 + V2²/(2g)
en donde:
V1,A1,P1,Z1= velocidad, área, presion y altura respectivamente del punto 1
V2,A2,P2,Z2= velocidad, área, presion y altura respectivamente en el punto 2
λ = peso especifico del agua = 9.81 KN/m³