Tarea de Exámen Final Ecuación de Continuidad y Ecuación de la Energía

Problema 1 Un soplador grande de un horno envía 47,000 pie3/min de aire que tiene un peso específico de 0.075 lb/pie3. Calcule el flujo en peso y el flujo másico. (58.75 lb/seg, 1.825 slug/seg) Problema 2 Un horno necesita 1,200 lb/h de aire para tener una combustión eficiente. Si el aire tiene un peso especifico de 0.062 lb/pie3, calcule el flujo volumétrico necesario. (5.376 p³/s) Problema 3 Si una bomba retira 1.65 gal/min de agua de un tanque ¿ Cuánto tiempo tomara vaciar este si contiene 7425 lb. de agua. (539.42min) Problema 4 Convertir un caudal de 50 gpm a: m³/seg, lts/min, p³/s, slugs/seg, kgm/seg. La D.R. del liquido

es 0.8. (3.15x10-3 m³/s, 189.27 lt/min, 0.1115 cfs, 0.173 slug/seg, 2.52 kgm/s)

Problema 5

A través de una tubería de 200 mm de diámetro está circulando agua a una velocidad de 2 m/s.

Determinar el caudal másico y el caudal en peso. (62.83kgm/s, 616.38N/s)

Problema 6

Una piscina con dimensiones de 20x15x1.60 mts está siendo llenada con agua por dos

conductos, en el conducto 1 circula agua a razón de 20 kgm/s, y en el conducto 2 circula a razón

de 1.2 m/s. ¿Cuántas horas tardará la piscina en llenarse? (R/ 4.535 hrs)

Problema 7

Por el dispositivo mostrado sale un caudal de 80 gpm en la tubería A. Y en la tubería B sale un

caudal másico de 0.274 slug/s. Determinar el caudal volumétrico que entra en la tubería C y el

diámetro de la misma si se requiere una velocidad en la entrada de 6.5 p/s (d.r = 1.1). (R/ Q =

0.307 p³/s; = 2.94 pul)

Problema 8

El depósito de agua mostrado en la figura 2 se llena a través de la sección 1 y 2 Determine:

1. La velocidad de flujo en la salida. 2. El flujo volumétrico en l/s 3. El flujo másico si la temperatura es de 50°C en Kgm/s

R// V = 14.63 pies/s, Q = 20.35 lt/s, Qm = 20.106 Kgm/ s.

Problema 9

(6.17m/s)

Problema 10

(Q : 24.32 l/s,diámetro de garganta 1.8 pulgadas)

Problema 11

Por las tuberías de 6” entra agua a 2 m/seg, por la tubería de 4” entra un líquido de G.S.=1.3

con una velocidad de 5 m/seg. Determinar la velocidad en el tubo C y la densidad del líquido (en

kg/m³) en la salida. (6.22 m/s, 1107kg/m³)

Problema 12

Calcule el flujo volumétrico de agua que pasa por el sistema ilustrado en la figura. Desprecie las pérdidas

de energía por fricción. (32.3 l/s)

Problema 13

(Q: 11.27 l/s)

Problema 14

Un sifón descarga aceite de gravedad específica 0.9. Las pérdidas de carga son: 0.6 m en la

tubería de 4” y 0.4 m en la tubería de 3”. Calcular el caudal (en l/seg) y la presión en el punto 2

en kgf/cm².(R/ Q = 53.3 lt/s; P2 = -3960 kgf/m², -0.4 kgf/cm²)

Problema 15

En la figura mostrada se tiene que de el tanque inferior al superior fluye queroseno (G.S.=0.823)

a razón de 500 l/min, a través de una tubería de 2 pulgadas de diámetro. Si la presión por

encima de la superficie libre del queroseno en el tanque A es de 15 psi; a) cuánta energía por

unidad de peso se perderá en todo el sistema?, y b) determinar la presión en la válvula de

mariposa si la misma está ubicada a 1 metro por debajo de la superficie libre del tanque A y la

pérdida de energía entre A y la válvula es la tercera parte de la pérdida de energía en el sistema

encontrada en el inciso anterior. (R/ hfA-B = 27.3 lb-pie/lb; PC = 11.92 psi)

Problema 16

En el sistema mostrado en la figura circula agua del tanque cerrado A hacia el tanque abierto B,

las pérdidas de energía por fricción en la tuberías están dadas por hft1=4.9vt12/2g,

hft2=1.94vt22/2g y hft3=0.153vt3

2/2g respectivamente. A) Determinar el caudal en pies3/seg y en

lt/seg que circula; y B) dibujar la linea de energía o de carga total del sistema (R/ 0.746 p³/s,

21.13 lt/s)

Problema 17

Se bombea agua de un pozo poco profundo hasta un estanque como se indica en la figura. Los factores de

pérdidas “k” son: 1.485 en la tubería de succión y 2.344 en la tubería de descarga; el manómetro instalado a

la salida de la bomba marca 93.2 kPa. Se le pide hallar:

a) el caudal bombeado en el sistema en l/s. b) la pérdida de energía por fricción en todo el sistema de bombeo, y c) la eficiencia de la bomba si ésta consume al funcionar 1.5 kW de potencia d) Dibuje la línea de energía del sistema

(Q: 10.02 l/s, hf total:1.79 mt, Hbomba: 11.42 mt,eficiencia: 74.7%)

Problema 18

Las especificaciones para la bomba de combustible de un automóvil establecen que deben

bombear un litro de gasolina (GS = 0.68) en 40 segundos, con una presión de succión de 150

mm de vacío de Hg, y una presión de descarga de 30 kPa. Suponiendo que la eficiencia de la

bomba es de 60%, calcule la potencia adquirida del motor. Las líneas de succión y de descarga

son del mismo tamaño. (R/ Potencia de la bomba: 1.25Watt; Potencia del motor: 2.08 Watt).

Problema 19

(Q: 1.179 p³/s, HBOMBA: 74.76 pies V: 6.2 p/s)

Problema 20

La carga extraída por la turbina CR es de 60 m kgf-m/kgf y la presión en T es de 5.1 kgf/cm².

Para unas pérdidas entre T y C de g

V cm

23

2

30 y entre R y W de

g

V cm

22

2

60 , determine:

a) el caudal de agua que circula en m³/s

b) la presión en R (en kgf/cm²) y,

c) la potencia generada por la turbina en HP si ésta tiene una eficiencia de 80%

Dibuje la línea de alturas totales

(R/ Q;.98 m³; Presión en R: 153.23 kPa; Potencia: 774 HP).

Problema 21

(H motor: 37 pies , Potencia que toma del fluido: 1.137HP, Potencia que transmite el motor:

0.887 HP)