Kartičky na Problemes de Mecànica de Fluids
Problemes de Mecànica de Fluids: Guia i Resolució Pràctica
Tap to flip · Swipe to navigate
Hidrostàtica i bombament de fluids
18 cards
Card 1
Question: En un tubo en U abierto a la atmósfera, si un lado contiene una solución de densidad 1100 kg/m³ y el otro un reactivo orgánico de densidad 0,88 g/cm³
Answer: 12 cm (balance de presiones: ρ1·g·h1 = ρ2·g·h2 → h1 = (ρ2/ρ1)·h2; convertir unidades antes de calcular).
Card 2
Question: Si en un U-tube hay agua (1000 kg/m³) con columna de 20 cm y un disolvente con columna de 250 mm, ¿cuál es la densidad del disolvente en g/cm³?
Answer: 0,8 g/cm³ (ρ_disolvente = ρ_agua · h_agua / h_disolvente; convertir 250 mm = 25 cm).
Card 3
Question: Dos líquidos inmiscibles: Líquid A 1,2 g/cm³ y Líquid B 900 kg/m³. Si la columna del Líquid A es 15 cm, ¿qué altura en mm tendrá la columna del Líquid
Answer: 200 mm (usar ρA·hA = ρB·hB → hB = (ρA/ρB)·hA; convertir unidades: 1,2 g/cm³ = 1200 kg/m³).
Card 4
Question: Un jarabe de densidad 1350 kg/m³ se equilibra con aceite vegetal de 0,9 g/cm³; si el aceite sube 30 cm, ¿qué altura en cm hará el jarabe?
Answer: 20 cm (ρ_xarop·h_xarop = ρ_oli·h_oli → h_xarop = (ρ_oli/ρ_xarop)·h_oli).
Card 5
Question: Para un conducto de 0,10 m de diámetro y fluido de densidad 0,95 g/cm³ con caudal 3,1416 L/s (velocidad 0,4 m/s), ¿cuál es la máxima viscosidad dinámi
Answer: 0,0095 Pa·s (μ = ρ·v·D / Re; convertir densidad a kg/m³: 0,95 g/cm³ = 950 kg/m³).
Card 6
Question: Queremos mantener flujo laminar con Re = 2000. Si el fluido tiene ρ = 1050 kg/m³ y μ = 0,021 Pa·s en una tubería de 0,08 m de diámetro, ¿qué velocidad
Answer: Velocidad = 0,5 m/s; Caudal = 2,51 L/s (v = Re·μ/(ρ·D); Q = v·A).
Card 7
Question: En un tubo de 0,05 m circula una solución acuosa (ρ =1000 kg/m³, μ =0,001 Pa·s) a 1,2 m/s: ¿cuál es el número de Reynolds y el régimen del flujo?
Answer: Re = 60000 → Régimen turbulento (Re mucho mayor que 4000).
Card 8
Question: Si la ecuación de Reynolds se escribe con viscosidad cinemática (ν): Re = v·D/ν. Un aceite con ν = 15 cSt (15·10⁻⁶ m²/s) circula a 0,6 m/s en tubo de
Answer: Re = 4000 → Régimen de transición o en el límite turbulento (valor crítico alrededor de 4000).
Card 9
Question: Para bombear un fluido de 1150 kg/m³ hasta 8 m de altura geométrica con 2 m pérdidas por fricción, caudal 240 L/min y bomba con rendimiento 65%, ¿cómo
Answer: P_el = (ρ·g·Q·H_total)/(η). Con ρ=1150 kg/m³, Q=240 L/min, H_total=8+2=10 m, η=0,65 → P_el ≈ 693,5 W (según el ejemplo).
Card 10
Question: Una bomba de 1500 W con rendimiento 75% bombea agua (1000 kg/m³) venciendo 12 m de altura. ¿Cuál es el caudal máximo en L/min?
Answer: ≈ 574 L/min (usar Q = (P_el·η)/(ρ·g·H)).