Capítulo 11: Sistemas de tuberías en serie

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.50 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.50 En el sistema mencionado en el problema 11.47, y con el tamaño de tubo que resultó, encuentre el flujo volumétrico esperado en el conducto si en la línea por delante del filtro se instala una válvula…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.49 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.49 Para el sistema descrito en el problema 11.47, y con el uso del tamaño de tubo que se encontró en él, calcule el flujo volumétrico esperado en el conducto, si la presión sobre el fluido en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.48 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.48 Para el sistema descrito en el problema 11.47, y con el uso del tamaño de tubo que se encontró en él, calcule el flujo volumétrico esperado en el conducto si la elevación en el tanque grande…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.47 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.47 La figura 11.31 muestra parte de un sistema de procesamiento químico donde se toma alcohol propílico a 25°C del fondo de un tanque grande, y se transfiere por gravedad a otra parte del sistema. La distancia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.46 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.46 Para el sistema diseñado en el problema 11.45. Calcule la carga total sobre la bomba. Solución: Solución 1:   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 6 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.45 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.45 La bomba de la fosa séptica de un edificio comercial está a una elevación de 150.4 pies. La bomba impulsa 40 gal/min de agua a través de un sistema de tubería que descarga el líquido a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.44 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.44 Repita el problema 11.43, sólo considere que se agregarán al sistema diferentes elementos. Solución: Solución 1:   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 6 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.43 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.43 La figura 11.30 muestra un tubo que lleva agua al césped de un campo de golf. La presión en la cisterna es de 80 psig, y en el punto B es necesario mantener un mínimo de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.42 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.42 Se desea impulsar una bomba pequeña de desplazamiento positivo con el acoplamiento de un taladro eléctrico doméstico al eje de la bomba. La bomba impulsa 1.0 pulgadas3 de agua a 60°F por revolución, y gira a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.41 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.41 Repita el problema 11.38, pero sustituya la válvula de globo por otra de tipo mariposa, y emplee una tubería de acero de 5 pulgadas cédula 40. Compare con los resultados de los problemas 11.38 a 11.41.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.40 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.40 Repita el problema 11.38, pero utilice una tubería de 5 pulgadas cédula 40. Solución: Solución 1:   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 6 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.39 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.39 Repita el problema 11.38 pero reemplace la válvula de globo con otra tipo mariposa abierta por completo. Solución: Solución 1:   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 6 EDICIÓN ¿Te sirvió…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.38 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.38 En la figura 11.29 se ilustra una tubería que ordena agua a 15°C, de una línea de cisterna. La presión en la cisterna es de 415 kPa. Calcule el flujo máximo permisible, si la presión no…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.37 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.37 Repita el problema 11.35, pero suponga que la válvula está completamente abierta y los codos son del tipo de radio largo en lugar de ser estándar. Compare los resultados de los problemas 11.35 y 11.36. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.36 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.36 Repita el problema 11.35, pero considere que la válvula está abierta por completo. Solución: Solución 1:   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 6 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.35 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.35 Para el sistema de la figura 11.28, determine el flujo volumétrico de alcohol etílico a 77°F, si la presión del tanque A fuera de 125 psig. La longitud total de la tubería es de 110 pies.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.34 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.34 Se desea llevar 250 gal/min de alcohol etílico a 77°F del tanque A al B, en el sistema de la figura 11.28. La longitud total de la tubería es de 110 pies. Calcule la presión que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.33 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.33 Modifique el diseño del tanque de la figura 11.27, con el fin de reemplazar la válvula de globo por otra de compuerta abierta por completo. Después, si la presión en el punto A es de 300…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.32 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.32 Si la presión en el punto A de la figura 11.27 es de 300 kPa, calcule el flujo volumétrico del agua a 10°C que se conduce hacia el tanque. Solución: Solución 1:   CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.31 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.31 Se lleva agua a 10°C hacía un tanque en el techo de un edificio, como se aprecia en la figura 11.27. El codo es estándar. ¿Cuál es la presión que debe existir en el punto A…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.30 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.30 Repita el problema 11.29, pero utilice una tubería de acero de 3 pulgadas cédula 40 para la línea de descarga, en lugar de la tubería de 2 (1/2) pulgadas. Compare la energía que trasmite la bomba…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.29 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.29 En un proyecto de control de la contaminación, el agua contaminada se bombea 80 pies en forma vertical hacia arriba y luego se rocía al aire, con el fin de incrementar su contenido de oxígeno y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.28 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.28 Se desea modificar el sistema de la figura 11.25 que se analizó en el problema 11.27, con el objeto de incrementar la presión en la entrada de la bomba. El flujo volumétrico debe permanecer en 475…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.27 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.27 Consulte la figura 11.25. Se bombea agua a 80°C del tanque, a razón de 475 L/min. Calcule la presión en la entrada de la bomba. Solución: Solución 1:   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.26 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.26 Especifique el tamaño de la tubería de acero mueva cédula 40 que se requiere para conducir gasolina a 77°F, a través de 120 pies de tubería horizontal, a no más de 8.0 psi de caída de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.25 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.25 Un fabricante de boquillas para spray especifica que la caída máxima de presión en la tubería de alimentación debe ser de 10.0 psi por cada 100 pies de tubería. Calcule la velocidad máxima permisible del flujo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.24 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.24 En el sistema de la figura 11.24, especifique el tamaño de la tubería de acero cédula 40 que se requiere para que el fluido regrese a las máquinas. La máquina 1 necesita 20 gal/min y la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.23 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.23 En la relación con el sistema de la figura 11.24, determine la carga de total sobre la bomba, así como la potencia trasmitida al refrigerante por la bomba. Solución: Solución 1:   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.22 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.22 Para el sistema de la figura 11.24, calcule la presión en la entrada de la bomba. El filtro tiene un coeficiente de resistencia de 1.85, con base en la carga de velocidad de la línea de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.21 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.21 En la figura 11.23 se ilustra un flujo de gasolina que sale de un tanque de almacenamiento hacia un carro tanque. La gasolina tiene una gravedad especifica de 0.68 y temperatura de 25°C. Determine la profundidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.20 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.20 El tanque de la figura 11.22 va a vaciarse hacia un drenaje. Determine el tamaño que debe tener una tubería de acero nueva cédula 40 para que conduzca al menos 400 gal/min de agua a 80°F,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.19 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.19 Va a fluir agua a 60°F entre dos puntos separados 2 millas, a razón de 13 500 gal/min. El extremo superior está 130 pies por arriba del inferior. ¿Cuál es el tamaño del tubo de concreto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.18 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.18 ¿Qué tamaño de tubo de cobre estándar de tipo K se requiere para transferir 0.06 m3/s de agua a 80°C, desde un calentador donde la presión es de 150 kPa, hacia un tanque abierto?. El agua…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.17 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.17 Determine el tamaño de tubería de acero nueva cédula 80 que se necesita para conducir agua a 160°F, con caída máxima de presión de 10 psi por cada 1000 pies, cuando el flujo volumétrico es de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.16 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.16 Cierto aceite fluye hacia el tanque abierto que se ilustra e la figura 11.21, tiene gravedad específica de 0.93 y viscosidad dinámica de 9.5 X 10-3 Pa-s. El tubo de 2 pulgadas tiene una longitud total…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.15 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.15 A través del sistema que se muestra en la figura 11.20 circula agua a 40°C, del punto A al B. Determine el flujo volumétrico del agua si entre los dos depósitos hoy una distancia vertical de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.14 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.14 Por el sistema de la figura 11.19 fluye keroseno a 25°C. La longitud total del tubo de cobre de 2 pulgadas tipo K es de 30m. Las dos vueltas a 90° tienen un radio de 300…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.13 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.13 Cierto dispositivo diseñado para limpiar paredes y ventanas del segundo piso de las viviendas es similar al que se muestra en la figura 11.18. Determine la velocidad del flujo que sale de la boquilla, si la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.12 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.12 Por una tubería de hierro dúctil revestida de 3 pulgadas circula aguarrás a 77°F, del punto A al B. El punto B se encuentra a 20 pies por encima del punto A, y la longitud total…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.11 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.11 Por un tubo vertical de 7.5 m de longitud fluye agua a 15°C, hacia abajo. La presión es de 550 kPa en la parte superior y 585 kPa en la inferior. Cerca del fondo se instala…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.10 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.10 En una planta de procedimiento fluye etilen glicol a 77°F a través de una tubería de hierro dúctil revestida de 5000 pies. A lo largo de dicha distancia, la tubería baja 55 pies y la presión…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.9 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.9 Por un tubo de acero estirado con diámetro exterior de 2 pulgadas y espesor de pared de 0.083 fluye aceite hidráulico. Entro dos puntos del tubo separados por una distancia de 30 m se observa una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.8 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.8 Por una tubería de acero de 4 pulgadas cédula 80, de 25 pies de longitud, fluye agua a 100°F. Calcule el flujo volumétrico máximo permisible, si la pérdida de energía debido a la fricción en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.7 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.7 A través del sistema de la figura 11.17 fluye líquido refrigerante a razón de 1.70 L/min. El refrigerante tiene una gravedad especifica de 1.25 y viscosidad dinámica de 3 X 10-4 Pa-s. Calcule la diferencia de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.6 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.6 Para el sistema de la figura 11.16, calcule la distancia vertical entre la superficies de los dos depósitos cuando fluye agua a 10°C del punto A al B, a razón de 0.03 m3/s pulgadas es de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.5 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.5 En el sistema de la figura 11.15 fluye aceite a razón de 0.015 m3/s. Los datos del sistema son: Calcule la presión en el punto A. Considere todas las pérdidas por fricción en la tubería y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.4 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.4 La figura 11.14 presenta parte de un sistema hidráulico grande donde la presión en el punto B debe ser de 500 psig, en tanto que el flujo volumétrico es de 750 gal/min. El fluido es un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.3 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.3 En la figura 11.13 se muestra parte de un circuito hidráulico. La presión en el punto B debe ser 200 psig cuando el flujo volumétrico sea de 60 gal/min. El fluido hidráulico tiene una gravedad especifica…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.2 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.2 Por el sistema de la figura 11.12 va a forzarse la circulación de keroseno (sg = 0.82) a 20°C, del tanque A al depósito B, por medio del incremento de la presión sobre el keroseno que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS ROBERT L. MOTT 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.1 MECÁNICA DE FLUIDOS MOTT 11.1 Por el sistema que se ilustra en la figura 11.11 circula agua a 10°C que proviene de un almacenamiento grande, a razón de 1.5 X 10-2 m3/s. Calcule la presión en el punto B. Solución: Solución…