Fluidos ADICIONALES
#1
Buenas tardes Miriam,

Disculpe las molestias, pero tengo unas dudas con respecto a unos Adicionales.

Adicionales de Hidrostática:

4) No sé como calcular la presión manométrica sabiendo que hay 4 veces más volúmen de petróleo que agua..¿Tengo que hacer Volúmen= Área x H y despejo la H?
5) El punto A me dió, pero en el B no pude hacerlo: Usé el teorema general de la Hidrostática pero no supe bien que hacer.
6) No supe como plantearlo ya que el teorema fundamental de la Hidrostática no se puede utilizar ya que son 2 líquidos distintos. Donde pide la profundidad en relación a la presión manométrica de 3600 PA.
7) Me dicen que tengo dos líquido inmiscibles en equilibrio. Y me dicen que la Ha es 10 cm, y que la densidad del líquido b es 25% mayor que la de a ¿Cómo saco la diferencia de H con tan pocos datos?

Adicionales de Hidrodinámica:

1) No entendí como relacionar el número de orificios del rociador con su velocidad de salida.
3) El punto A lo pude resolver, pero en el B, se me complicó al calcular la densidad del fluido, utilicé Delta P= 1/2 x Densidad x ((Vel Salida)elvado al cuadrado - (Vel Entra)elvado al cuadrado) y Delta P= 1/2 x densidad x G x H, pero con ninguna de las dos me dió, no entendí mi error.
4) Me pide el cociente entré áreas ¿Cómo llego a eso? Porque me dan la velocidad de la parte más ancho, que es 1 m/seg y la presión del lado angosto que es 1500 PA. Justamente, sé que la velocidad de la sección menor va a tener una mayor velocidad, pero no sé que más podría hacer o desglosar.
6) Entendí que la presión de a nunca va a cambiar porque siempre va a ser la ATM, ahora, no entendí porque la presión de b aumentaría al tapar el tanque con un tapón.

Como dicen muchos de otros alumnos, gracias por brindar éste espacio, y que termine muy bien el día, saludos.
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#2
Hola Lautaro,

Cita:Adicionales de Hidrostática:
4) No sé como calcular la presión manométrica sabiendo que hay 4 veces más volúmen de petróleo que agua..¿Tengo que hacer Volúmen= Área x H y despejo la H?

Eso se puede hacer, no está mal, pero no hace falta en realidad... como la superficie es la misma para ambas partes (petróleo y agua), entonces la ALTURA de petróleo tiene que ser cuatro veces la ALTURA del agua:

Vpetroleo = S. Hpetroleo
Vagua = S.Hagua

Dividiendo miembro a miembro, queda: Hpetroleo = 4 . Hagua. Y planteando Hpetroleo + Hagua = 10m, podés despejar cada altura.

De todos modos, sabiendo que en total hay 10 m de altura, y que hay 4 veces más de petróleo que de agua, los valores salen "a ojo".

Una vez que tengas los valores de altura, planteá el teorema de la hidrostática.... la presión manométrica es solamente QUITAR la atmosférica del valor final que obtengas.

Cita:5) El punto A me dió, pero en el B no pude hacerlo: Usé el teorema general de la Hidrostática pero no supe bien que hacer.

Lo que se pide en b) es hallar la presión en el sector de aire encerrado que hay arriba... si tomás un punto "C" en el límite aire encerrado-líquido, ese punto C tiene esa presión pedida... ahí podés relacionar C con A (o C con B), y calcular pC.

Cita:6) No supe como plantearlo ya que el teorema fundamental de la Hidrostática no se puede utilizar ya que son 2 líquidos distintos. Donde pide la profundidad en relación a la presión manométrica de 3600 PA.

Claro, no se pueden usar dos líquidos distintos en una misma expresión del teorema... pero sí se puede plantear el teorema en cada líquido por separado.
Ayuda: con el teorema de la hidrostática *para el líquido de arriba*, calculá la presión *justo en un punto entre los líquidos*. Luego quitále la atmosférica... ahí vas a tener el valor de la manométrica en ESE punto.... te va a dar menos de 3600 Pa. Eso quiere decir que el punto buscado tiene que estar más abajo... pensá qué diferencia de presión debería haber: entre el punto entre líquidos, y el punto más abajo que necesitás.

Cita:7) Me dicen que tengo dos líquido inmiscibles en equilibrio. Y me dicen que la Ha es 10 cm, y que la densidad del líquido b es 25% mayor que la de a ¿Cómo saco la diferencia de H con tan pocos datos?

Si bien no te dan las densidades numéricamente, sí podés expresar numéricamente una relación entre densidades:

densidadB = 100% densidad A + 25 % densidadA (ya que es 25% mayor)

O sea:
densidadB = (100/100) . densidad A + (25/100) . densidadA
densidadB = (125/100) . densidadA = 1,25 . densidadA

Si tomás dos puntos *a la misma altura en el líquido B*, uno de cada lado (los dos sobre la línea de puntos más baja del dibujo), ahí podés IGUALAR presiones, ya que son dos puntos en el *mismo* líquido, y a la misma altura. En cada punto podés aplicar el teorema de la hidrostática relacionando su presión con lo que hay arriba... y ahí vas a poder reemplazar la relación entre densidades.

Cita:Adicionales de Hidrodinámica: 1) No entendí como relacionar el número de orificios del rociador con su velocidad de salida.

Pensá en la conservación del caudal:

Caudal entrante = Caudal saliente

El caudal entrante es el caudal entrante por la manguera (expresálo). El caudal saliente, es el que sale por TODOS los orificios. Tratá de expresar el caudal saliente, e igualá su expresión a la de caudal entrante.

Cita:3) El punto A lo pude resolver, pero en el B, se me complicó al calcular la densidad del fluido, utilicé Delta P= 1/2 x Densidad x ((Vel Salida)elvado al cuadrado - (Vel Entra)elvado al cuadrado) y Delta P= 1/2 x densidad x G x H, pero con ninguna de las dos me dió, no entendí mi error.

La primera de esas dos "fórmulas" es un caso PARTICULAR de Bernoulli que aquí NO vale. Sugerencia: chequeá en cualquier apunte el TEOREMA DE BERNOULLI, comparálo con la "fórmula" que pusiste, fijáte la diferencia, y te vas a dar cuenta vos mismo por qué no vale en este caso. Tal vez te sirva este enlace, donde se explica el uso de dicho teorema:
http://cbcbiofisica.blogspot.com.ar/2014/09/teorema-de-bernoulli-con-ejemplos-y.html

* La última expresión que citaste, está mal, con ese (1/2), no es válida nunca jamás.... si no tuviera el (1/2), valdría en HIDROSTATICA, pero aquí el fluido está en movimiento.

Sugerencia: cuando resolvemos problemas de fluidos ideales, existen sólo dos teoremas que importan:
- Principio de continuidad (conservación del caudal)
- Teorema de Bernoulli

Aplicando el Teorema de Bernoulli, ese problema sale.

Cita:4) Me pide el cociente entré áreas ¿Cómo llego a eso? Porque me dan la velocidad de la parte más ancho, que es 1 m/seg y la presión del lado angosto que es 1500 PA. Justamente, sé que la velocidad de la sección menor va a tener una mayor velocidad, pero no sé que más podría hacer o desglosar.

Con Bernoulli, podés calcular la velocidad en el lado angosto (tenés todos los datos). Después, planteá el principio de continuidad:

Qentrante = Qsaliente

Y ahí vas a poder calcular el cociente entre las áreas.

[ Una aclaración: eso de "sección menor tiene más velocidad", es válido en problemas con UN sólo caño, no cuando hay ramificaciones; ahí tenés que plantear conservación del caudal y ver qué pasa ]

Cita:6) Entendí que la presión de a nunca va a cambiar porque siempre va a ser la ATM, ahora, no entendí porque la presión de b aumentaría al tapar el tanque con un tapón.

Con respecto al punto A, correcto, es siempre la atmosférica. Con respecto a la presión en B: cuando el tapón no está colocado (primera situación), la presión en B es prácticamente la atmosférica, ya que B está casi a la salida.

Cuando se coloca el tapón, deja de salir líquido, deja de haber movimiento, el problema se convierte en una situación HIDROSTATICA... y el punto B quedó del lado de adentro (del líquido). ¿Cómo calculás entonces la presión en B? ¿Y cómo es con respecto a la atmosférica?

Avisáme si necesitás más ayuda. Si querés copiá o pegá acá los planteos que hagas y los chequeo.

Saludos,
Miriam
Responder
#3
Buenas noches Miriam,

Muchísimas gracias por su ayuda, saludos.
Responder


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