Capítulo 08. Flujo en tuberías

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-142 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-142 Durante un viaje a un campamento, usted nota que el agua se descarga desde un depósito elevado hasta una corriente en el valle a través de una tubería de plástico de 30 cm de diámetro.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-141 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-141 Se debe elegir una bomba para una cascada en un jardín. El agua se junta en un cazo en el fondo, y la diferencia de elevación entre la superficie libre del cazo y la posición…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-140 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-140 Diseñe un experimento para medir la viscosidad de los líquidos con el uso de un embudo vertical con un depósito cilíndrico de altura h y una sección de flujo estrecha de diámetro D y longitud…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-139 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-139 Las cajas electrónicas, como las computadoras, por lo general se enfrían con un ventilador. Escriba un ensayo acerca del aire forzado que enfría las cajas electrónicas y acerca de la selección del ventilador para dispositivos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-138 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-138 Un estudiante debe determinar la viscosidad cinemática de un aceite con el sistema que se muestra en el problema 8-137. La altura inicial del fluido en el tanque es H
40 cm, el diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-137 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-137 Un líquido sumamente viscoso se descarga de un contenedor grande a través de un tubo de diámetro pequeño en flujolaminar. Sin considerar efectos de entrada y cargas de velocidad, obtenga una relación para la variación…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-136 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-136 Un sistema que consiste de dos tanques cilíndricos interconectados, con D1
30 cm y D2
12 cm, se usará para determinar el coeficiente de descarga de un corto tramo de tubo con la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-135 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-135 Repita el problema 8-133 para una entrada de borde agudo a la tubería con KL
0.5. ¿Esta “pérdida menor” realmente es “menor” o no lo es? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-134 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-134 Reconsidere el problema 8-133. Con el Software EES (o algún otro) investigue el efecto del diámetro de tubería de descarga sobre el tiempo necesario para vaciar completamente la alberca. Varíe el diámetro de 1 a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-133 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-133 El agua a 20°C en una alberca de 10 m de diámetro y 2 m de altura desde el fondo se debe vaciar cuando se abre la tapa de una tubería plástica horizontal de 3…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-132 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-132 Una tubería circular de agua tiene un ensanchamiento repentino desde el diámetro D1
15 cm hasta D2
20 cm. La presión y la velocidad promedio del agua en la tubería más pequeña son…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-131I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-131I Reconsidere el problema 8-129I. El oficinista que configuró el sistema de sifón compró un tramo de 12 ft de largo del tubo plástico y quería usarlo todo para evitar cortarlo en pedazos, porque pensó que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-130I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-130I Reconsidere el problema 8-129I. Con el Software EES (o algún otro) investigue el efecto del diámetro de la manguera sobre el tiempo necesario para llenar un vaso cuando la botella está llena. Varíe el diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-129I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-129I Las necesidades de agua potable en una oficina se satisfacen por medio de grandes botellas de agua. En la botella, que está en un anaquel elevado, se introduce un extremo de una manguera plástica de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-128 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-128 En el problema 8-127, el diámetro de la tubería se triplica con la finalidad de reducir las pérdidas de la tubería. Determine el porcentaje de aumento en la potencia neta es resultado de esta modificación.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-127 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-127 En una planta hidroeléctrica, a la turbina se suministra agua a 20°C a una razón de 0.8 m3/s a través de una tubería de hierro fundido de 200 m de largo y 0.35 m de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-126 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-126 Repita el problema 8-125I para tuberías de plástico. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-125I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-125I Una fuente de agua se instalará en una ubicación remota al unir una tubería de hierro fundido directamente a una tubería principal por la que el agua fluye a 70°F y 60 psig. La entrada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-124 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-124 Repita el problema 8-123 para el flujo de agua caliente a 100°C de un sistema de calefacción de un distrito. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-123 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-123 Una tubería que transporta petróleo a 40°C a una razón de 3 m3/s se ramifica en dos tuberías paralelas fabricadas de acero comercial que se vuelven a conectar corriente abajo. La tubería A mide 500…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-122 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-122 Dos tuberías de diámetro y material idénticos se conectan en paralelo. La longitud de la tubería A es el doble de la longitud de la tubería B. Si supone que el flujo es totalmente turbulento…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-121 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-121 Reconsidere el problema 8-120. Con el Software EES (o algún otro) investigue el efecto del diámetro de la segunda tubería sobre la carga de bombeo necesaria para mantener la razón de flujo indicada. Varíe el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-120 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-120 Se tiene agua a 15°C que se descargará de un depósito a una razón de 18 L/s con el uso de dos tuberías horizontales de hierro fundido conectadas en serie y una bomba entre ellas.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-119 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-119 En un sistema de calefacción geotérmica de distrito, se deben entregar 10 000 kg/s de agua caliente a una distancia de 10 km, en una tubería horizontal. Las pérdidas menores son despreciables y la única…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-118 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-118 Se debe extraer agua de un depósito de agua de 5 m de alto cuando se perfora un orificio redondeado de 3 cm de diámetro con pérdida despreciable en la superficie del fondo y se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-117 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-117 Considere flujo proveniente de un depósito a través de una tubería horizontal de longitud L y diámetro D conectada a la pared lateral del depósito a una distancia vertical H de la superficie libre. La…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-116I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-116I Repita el problema 8-115I, pero suponga que la tubería está inclinada 12° de la horizontal y el flujo asciende. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-115I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-115I El perfil de velocidad, en ft/s, en un flujo laminar totalmente desarrollado de agua a 40°F en una tubería circular horizontal de 80 ft de largo, está dado por u(r)
0.8(1  625r2 ),…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-114 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-114 El perfil de velocidad en flujo laminar totalmente desarrollado en una tubería circular, en m/s, está dada por, u(r)  6(1  100r2), donde r es la distancia radial desde la línea central de la tubería…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-113 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-113 Una casa construida a la orilla de un río se enfría en verano usando el agua fría del río. Una sección de 15 m de largo de un ducto circular de acero inoxidable de 20…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-112 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-112 Las necesidades de aire comprimido de una instalación de manufactura se satisfacen con un compresor de 150 hp que extrae aire del exterior a través de un ducto de 8 m de largo y 20…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-111I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-111I El flujo volumétrico de líquido refrigerante 134a a 10°F (r
83.31 lbm/ft3) se medirá con un medidor Venturi horizontal con un diámetro de 5 in en la entrada y 2 in en la garganta.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-110 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-110 La razón de flujo del agua a 20°C (r
998 kg/m3 y m
1.002  103 kg/m · s) a través de una tubería de 4 cm de diámetro se mide con un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-109 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-109 Un tanque de queroseno de 16 L (r
820 kg/m3) se llena con una manguera de 2 cm de diámetro equipada con un medidor de tobera de 1.5 cm de diámetro. Si toma 20…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-108 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-108 Una tobera equipada con un manómetro diferencial se usa para medir la razón de flujo de agua a 10°C (r
999.7 kg/m3 y m
1.307  103 kg/m · s) en una tubería…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-107 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-107 Un medidor Venturi vertical equipado con un manómetro de presión diferencial como el de la figura P8-107 se utiliza para medir la razón de flujo de propano líquido a 10°C (r
514.7 kg/m3) a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-106 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-106 Repita el problema 8-105 para una garganta de tubo Venturi de 7.5 cm de diámetro. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-105 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-105 La razón de flujo de aire a 20°C (r
1.204 kg/m3) a través de un ducto de 15 cm de diámetro se mide con un medidor Venturi equipado con un manómetro de agua. La…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-104 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-104 Reconsidere el problema 8-103. Varíe la caída de presión de 1 kPa a 10 kPa, evalúe la razón de flujo a intervalos de 1 kPa y grafique contra la caída de presión. Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-103 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-103 Un medidor Venturi equipado con un manómetro diferencial se usa para medir la razón de flujo de agua a 15°C (r
999.1 kg/m3) a través de una tubería horizontal de 5 cm de diámetro.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-102 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-102 La razón de flujo de agua a 20°C (r
998 kg/m3 y m
1.002  103 kg/m · s) a través de una tubería de 50 cm de diámetro se mide en 250…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-101I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-101I Repita el problema 8-100I, pero con una lectura del manómetro diferencial de 9 in. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-100I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-100I Una placa de orificio de 2 in de diámetro se usa para medir la razón de flujo de masa de agua a 60°F(r
62.36 lbm/ft3 y m
7.536  104 lbm/ft · s)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-99 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-99 Se debe determinar la razón de flujo del agua a través de una tubería de 10 cm de diámetro cuando se mide la velocidad del agua en varias posiciones a lo largo de una sección transversal.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-98C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-98C La razón de flujo del amoniaco a 10°C (r
624.6 kg/m3 y m
1.697  104 kg/m · s) a través de una tubería de 3 cm de diámetro se medirá con una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-97C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-97C ¿Cuál es la diferencia entre la velocimetría láser Doppler (LDV) y la velocimetría de imagen de partícula (PIV)? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-96C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-96C ¿Cuál es la diferencia entre los principios operativos de los anemómetros térmicos y láser Doppler? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-95C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-95C ¿Cuál es el principio operativo de los flujómetros de área variable (rotámetros)? ¿Cómo se comparan con otros tipos de flujómetros respecto a costo, pérdida de carga y confiabilidad? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-94C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-94C Explique cómo se mide la razón de flujo con un flujómetro de turbina y explique cómo se comparan con otros tipos de flujómetros respecto a costo, pérdida de carga y precisión. Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-93C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 8-93C ¿Cómo operan los flujómetros de desplazamiento positivo? ¿Por qué se usan comúnmente para medir gasolina, agua y gas natural? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA…