EJERCICIO 1El lago de una montaa tiene una temperatura media de 10C y una profundidad mxima de 40 m. Para una presin baromtrica de 598 mm-Hg, determinar la presin absoluta (enpascales) en la partems profunda del lago.Datos: a 10C, Hg=133kN/m3yH2O=9,804kN/m3.

Solucin

=+= 9,804kN/m3*40m = 392.16 kN/m2=392.16 Pa= 598 mm-Hg () = 79.74KPa = 392.16KPa + 79.74KPa = 471.9KPa

EJERCICIO 2

Un depsito cerrado contiene aire comprimido y aceiteGE (aceite)= 0.90al depsito se le conecta un manmetro de tubo de U con mercurio(GEhg)=13.6Para las alturas de lascolumnas h1=36 pulgadas,h2=6pulgadas yh3=9pulgadas. Determine la lectura de presin en el manmetro en psi.Datos: agua,4C = 62.4 Lb/pies3

SolucinGE=P1=P2 y PA=P3P1=P3+aceite*h2P2=P4+Hg*h3P2=P4+Hg*h3PA=P5+aceite*h1Igualamos: P1=P2Hg*h3=P3+aceite*h2 como P3=PA

Hg*h3=PA+aceite*h2 remplazando PA

Hg*h3=P5+aceite*h1+aceite*h2

despejando P5nos queda:

P5=YHg*h3 -Yaceite*h1 -Yaceite*h2 P5=YHg*h3 -Yaceite(h1+h2)

Remplazando los datos:P5=133.416N/*0.228m-8829N/(0.914m+0.152m)P5=30418.8N/ -9411.7N/P5=21007.1(pascal)transformando a psi.(1pascal=0.000145psi)P5=21007.1*0.000145P5=3.046 psi

EJERCICIO 3Un depsito se construye con una serie de cilindros tienen un dimetro de 0.30, 0.25 ,0.15. El deposito contiene aceite, agua y glicerina, y en el fondo de conecta con un manmetro de mercurio. Calcular la lectura del manmetro SOLUCION:AceiteaguaGlicerinaHg

En donde:Aceite*0,1 + agua*0,1 + Glicerina*0,2Hg* h

Aceite*0,1 + agua*0,1 + Glicerina*0,2Hg* h

EJERCICIO 4

El caudal que pasa por una tuberia se puede determinar por medio de una tobera situada en la tuberia. La tobera crea una caida de presin, , a lo largo de la tuberia que est relacionada con el flujo a travs de la ecuacion Q = K*( ), donde K es una constante que depende de la tubera y del tamao de la tobera.a) Determinar una ecuacin para en trminos de los pesos especficos del fluido y del manmetro y de las diversas alturas indicadas.b) Para 1 = 9.80 kN/m3 , 2 = 15.6 kN/m3 , h1= 1.0 m y h2= 0.5m. cul es el valor de la cada de presin ?

SOLUCION:a) Sabemos que 1 y 2 son pesos especficos diferentes.

b) Para = 9.80 kN/m3 , = 15.6 kN/m3, = 1.0 m y = 0.5m :

Reemplazamos en la ecuacin resultante de la parte a):

= 0.5m(15.6 kN/m3 - 9.80 kN/m3) = 2.90 kPa

EJERCICIO 5

Un manmetro de tubo en U se conecta a un depsito cerrado que contiene aire y agua. En el extremo cerrado del manmetro la presin de aire es de 16 psia. Determinar la lectura en el indicador de presin para una lecura diferencial de 4 pies en el manmetro. Expresar la respuesta en psig. Suponer la presin atmosfrica normal e ignorar el peso de las columnas de aire en el manmetro.

SOLUCION = = = Tenemos que = + Reemplazando el valor de Pabs, y Patm en la ecuacin anterior nos queda:

Luego despejando , en resulta:

A continuacin tenemos que: (1) (2) Sabemos que P1 = P2 = P3, entonces la ecuacin (1) da como resultado: (3)P4 en PB (4)De (3) y (4) reemplazamos

EJERCICIO 6Para el manmetro de tubo inclinado de la figura, la presin en el tubo A es de 0,8 psi. El fluido en ambos tubos A y B es agua, y el fluido en el manmetro tiene una densidad relativa de 2,6. Cul es la presin en el tubo B correspondiente a la lectura diferencial que se muestra?

EJERCICIO 7

Pequeas diferencias de presin en un gas suelen medirse con un micromanmetro (como el que se muestra en la figura). Este dispositivo cuenta con dos grandes depsitos, cada uno de los cuales tienen un rea de seccin transversal Ar, que estn llenos de un lquido de peso especfico y conectados por un tubo en U de rea de seccin transversal At, que contiene un lquido de peso especfico . Cuando al gas se le aplica una diferencia de presin , se obtiene una lectura diferencial h. Se desea que esta lectura sea lo suficientemente grande (a fin de poder leerla fcilmente) para pequeas diferencias de presin. Determinar la relacin que hay entre y cuando la razn de reas es pequea y demostrar que la lectura diferencial h se puede ampliar haciendo pequea la diferencia de pesos especficos . Suponer que inicialmente (con ) los niveles de fluido en ambos depsitos son iguales.

De la Condicin del problema: Inicial

Con

Consideremos que:

Reemplazando:

Nos queda:, donde

EJERCICIO 8Determinar la razn de las reas A1/A2 de las dos ramas del manmetro si con un cambio de presin de manmetro si con un cambio de presin de 0 5 psi en el tubo B se obtiene un ,5 psi en el tubo B se obtiene un cambio correspondiente de 1 pulgada en el nivel del mercurio en la rama derecha. La presin en el tubo A no cambia.

Solucin:

Igualamos las 2 diferencias de presiones: (P1-P2)=(P1-P2) 3448.28-YHg*(1pulg)+Yaceite*L+Yaceite*(1pulg)-YHg*L+YHg*M-YHg*X-Yagua*M+Yagua*X = Y aceite*L-YHg*L+YHg*M-Yagua*M Entonces: 3448.28N/ = YHg*(1pulg)-Y aceite*(1pulg)-Yagua*X+YHg*X Remplazando 3448.28N/ =3388.77N/ - 199.33N/ - 9810N/ *X + 133416N/ *X Por lo tanto X=0.00209m Remplazando en la razn principal: A1/A2 = 0.0254/0.00209 A1/A2 = 12.1

EJERCICIO 9Determinar la nueva lectura diferencial a lo largo de la rama inclinada del manmetro de mercurio si la presin en el tubo A disminuye 12 kPa y la presin en el tubo B permanece sin cambio. La densidad del fluido en el tubo A es de 0,9 y el fluido en el tubo B es agua.

Solucin:

Se tiene que:

PA-PB:

Y Como P5=P2, se tiene:

Sabemos que P3=PA y P4=PB, nos queda:

Finalmente:

Calculando Pesos Especificos:

Reemplazando Datos:

Nuevas Presiones:

Calculando Nuevas Alturas:

Calculando Nuevas Alturas:

EJERCICIO 10Determinar el ngulo del tubo inclinado que se muestra en la figura si la presin en A es de 2 psi mayor que en B.

EJERCICIO 11Un manmetro de mercurio se usa para medir la diferencia de presin en las dos tuberas mostradas en la figura. Por A fluye aceite combustible (peso especfico=53 lb/), y por B fluye aceite lubricante SAE 30 (peso especfico=57 lb/). Una bolsa de aire queda atrapada en el aceite lubricante, como se indica. Determine la presin en el tubo B si la presin en A es de 15.3 psi ()

SolucinEn primer lugar, convertimos los datos dados al SI con ayuda de la tabla de factores de conversin: 18 pulg x 0.0254 = 0.4572 m 6 pulg x 0.0254 = 0.1524 m 7 pulg x 0.0254 = 0.1778 m

x 16.0166= 848.8798 x 16.0166= 912.9462 x 16.0166= 13566.0602

15.3 psi x 703.12 = 10757.736 Luego, tenemos: + x 18 pulg + x 6 pulg - x 24 pulg + x 2 pulg =

Reemplazando las alturas y pesos especficos en el SI convertido anteriormente:10757.736 + 1945.421 = = 12703.157 x () = 18.1 psi

EJERCICIO 12El manmetro de mercurio de la figura indica una lectura diferencial de 0,30 m cuando la presin de vaco en el tubo A es de 25 mm-Hg. Determine la presin en el tubo B. = 133 kN/m3, = 8,95 kN/m3, = 9,80 kN/m3

EJERCICIO 13Obtener una expresin para la variacin de presin en un lquido en que el peso especfico aumenta con la profundidad h segn la lquido en que el peso especfico aumenta con la profundidad, h segn la relacin , donde k es una constante y es el peso especfico en la superficie libre.

0h

EJERCICIO 14Si la columna de agua, contenida en un tanque cilndrico vertical, es de 30m de altura. Cul ser la altura (permaneciendo constante la seccin transversal) si el agua fuera perfectamente incompresible? a una temperatura de 0 C.K = - Vo(P/V)

V = -VoP/K

Como V = Rh para cilindro (V = Rh) y

P = gh = 109,8130 = 29,3104Pa

K para el agua es 2,2109Pa

Con estos datos sale.

h = -(hoP/K) = - 30P/K = -0,003995 m

La altura sera 30,00399 m

EJERCICIO 15Determine usted el aumento de volumen de una masa de agua que ocupa 3.4m3 a la temperatura de 10C siendo su peso especfico de 993,73kg/m3 , al aumentar la temperatura en 55C, siendo el peso especfico del agua a la nueva temperatura 980,67kg/m3 .

Solucin

T : 10C : 993.73kg/m3V: 3.4 m3 W= (993.73kg/m3)(3.4m3) W= 3378.682 kg ..(i)T: 55C : 980.67kg/m3V= xW= 3378.682 kg ( de la ecuacin (i) ) 980.67kg/m3 = (3378.682)/(3.4m3 + x ) X = 0.05 m3

EJERCICIO 16Un fluido newtoniano est contenido en placas paralelas con 0.1 cm de separacin. Encuentre usted la rapidez de deformacin angular en rad/seg. Si una placa se mueve respecto a la otra con velocidad lineal de 1.20 m/seg encuentre la viscosidad dinmica si el esfuerzo cortante sobre una placa es 0.035kg/

T= (1)Donde:: viscosidad dinmica v: velocidad e: holgurae=0.1cm*=1*mT=0.035*=350V=1.20 En (1)350==0.291

Deformacin angular==*2*=191

EJERCICIO 17

Un fluido tiene las siguientes caractersticas: 1.87x Pa-s de viscosidad dinmica y 0.0123 stokes de viscosidad cinemtica. Determinar el peso especfico del fluido en unidades del sistema internacional y en el sistema MKS.Viscosidad dinmica: =.(1)Viscosidad cinemtica: g=9.81Peso especifico: ==*g: densidad del liquido=Pasando al sistema internacional (SI)=0.0123st*=1.23*=1.87*Pa-s*=1.87*Reemplazando en (1)=)* 9.81=14914.39Pasando al sistema MKS (masa Kilogramo y Segundo)=0.0123st*=1.23*=1.87*Pa-s*=1906*=)* 9.81 =1520

Obs: le faltan datos as que yo le puse aproximndose al resultado.