Autor Tema: Problema estática de fluidos

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

21 Agosto, 2008, 04:50 pm
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alex04

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Y ahora este otro.
Venturímetro, sección ancha=2m cuadrados, sección estrecha=0.2m cuadrados, diferencia de alturas de la columna de Hg=43mm. ¿Cuál es el caudal? (Dato. Densidad Hg=13600kg/m cúbicos).

Yo lo que hago es calcular la velocidad de la siguiente forma: v1 x s1 = v2 x s2 -->  v1=(s2/s1)x v2 --> v1=0.1xv2                    v2=(s1/s2) x v1 --> v2=10xv1

Una vez con esto, sustituyo en la fórmula: (p1-p2/l x g)=(v2^2-v1^2/2 x g)=altura columna.

Con esto puedo calcular la velocidad en las dos secciones del venturímetro, pero mi pregunta es si sabeis alguna fórmula para calcular el caudal teniendo en cuenta que el enunciado da el dato de la densidad de Hg. A ver si me podeis ayudar. Gracias.

21 Agosto, 2008, 08:43 pm
Respuesta #1

Jabato

  • Visitante
Vamos a ver está utilizando dos grandes teoremas, el de la conservación de la masa (formula del caudal) y el de la conservación de la energía (teorema de Bernoulli), pero para aplicarlos necesitas conocer el dato de la densidad del mercurio ya que la diferencia de presiones en ambas secciones debe ser transformada a unidades del sistema (N/m² para el S.I.) para poder aplicar Bernoulli, no puedes utilizar directamente los mm de Hg.

Saludos, Jabato.

22 Agosto, 2008, 05:54 pm
Respuesta #2

alex04

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Gracias por tu respuesta Jabato, pero tengo otra duda ???, a ver si me puedes ayudar.

El calculo para lo de la columna de Hg sería este?
p-p1 = L x g x h , donde L es la densidad relativa (densidad Hg /densidad agua), g la gravedad y h la altura de la columna? Haciendo esto me da un valor de 5.85. Con este valor puedo sustituir en la fórmula anterior para calcular la velocidad?

22 Agosto, 2008, 06:21 pm
Respuesta #3

Jabato

  • Visitante
Bueno, no es la densidad relativa, lo que realmente debe usarse es el peso específico ó la densidad absoluta del mercurio para ser precisos, ya que la diferencia de presiones sustenta el peso de la columna de mercurio, realmente los valores son iguales suponiendo que la densidad del agua es 1, claro y la del mercurio 13'6, pero expresar los conceptos con la debida propiedad también es importante. Podrían darse otras circunstancias en que las cosas no fueran tan evidentes. Fijate que el dato que te da el enunciado no es la densidad relativa respecto la del agua, sino la densidad absoluta expresada en kg/m³.

El peso de una columna de mercurio se calcula como el producto de su altura, por su sección, y por su peso específico, y por lo tanto el diferencial de presión equivalente se calcula de la forma:

\( \Delta P=p_eh=\rho gh \)

\( p_e \) es el peso específico del Hg

\( \rho \) es la densidad absoluta del Hg

\( g \) es la aceleración de la gravedad

\( h \) es la altura de la columna de mercurio

La respuesta a tu pregunta es si, aunque ¿de donde sacas esa nomenclatura para la densidad?, en todas partes que yo he visto se utiliza \( \rho \) para la densidad y \( p_e \) ó bien \( \gamma \) para el peso específico.

Saludos, Jabato.

23 Agosto, 2008, 03:38 am
Respuesta #4

alex04

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Gracias por tu rápida respuesta Jabato. Bueno lo de la densidad es que no controlo muy bien aun las funciones para introducir símbolos del foro :banghead: y la L fue lo primero que se me ocurrió.