Una tubería horizontal de 0.03 m2 de área en su sección 1 tiene un estrechamiento con un área de 0.01 m2 en la sección 2. La velocidad del agua de la sección 1 es de 4 m/s a una presión de 4x 105 Pa. Considerando que la densidad del agua es de 1000 Kg/m3. 9.1 Determina la velocidad v2 del agua en la sección estrecha del tubo.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
12 m/s
Explicación:
Los valores de la velocidad y la presión en el estrechamiento son, respectivamente : V2 = 12 m/ seg ; P2 = 3.36*10⁵ Pa .
Los valores de la velocidad y la presión en el estrechamiento se calculan mediante la aplicación de la ecuación de Bernoulli y la de continuidad de los fluídos, como se muestra :
A1 = 0.03 m²
A2 = 0.01 m²
V1 = 4 m/s
P1 = 4*10^5 Pa
V2 =?
P2 =?
Ecuación de continuidad :
Q1 = Q2
V1*A1 = V2*A2
Se despeja V2 :
V2 = V1*A1/A2
V2 = 4 m/s * 0.03 m²/0.01m²
V2 = 12 m/ seg
Ecuación de Bernoulli :
P1 + ρ*V1²/2 + ρ*g*h1 = P2+ ρ*V2²/2 + ρ*g*h2 h1 = h2 =0
Se despeja P2 :
P2 = P1 + 1/2* ρ* ( V1²- V2² )
P2 = 4*10⁵ Pa + 1/2 * 1000 Kg/m³* ( (4m/s)² - ( 12m/s)²)
P2 = 3.36*10⁵ Pa