CAP 1 EJERCICIOS

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Mecánica de Fluidos Capítulo 1 2018 
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Tema: Propiedades de los Fluidos 
PROBLEMA N 1 
Defina los siguientes términos 
a) Fluido y flujo 
b) Viscosidad dinámica y cinemática. Indique las unidades en las cuales se expresa. 
c) Tensión Superficial. Indique unidades en las cuales se expresa y explique situaciones 
asociadas con esta propiedad. 
d) Módulo de compresibilidad Volumétrica e indique las unidades en las que se expresa. 
e) Explique el efecto de esta propiedad en la propagación del sonido. 
f) Presión de saturación 
g) Cavitación en bombas centrífugas, sus efectos y la forma de prevenir que ocurra. 
h) Presión Estática 
i) Presión Dinámica 
j) Presión Total 
k) Presión de vacío 
l) Punto de estancamiento 
m) Presión atmosférica 
n) Explique el principio de funcionamiento de un Densímetro 
o) Mencione 5 ejemplos de flujo externo, interno. 
p) Explique el experimento de Torricelli 
PROBLEMA N 2 
 
a) La velocidad del sonido observada en un líquido cuya gravedad específica es de 1.5 es de 
1500m/s. Se solicita el valor del módulo de compresibilidad volumétrica en Pa, bar y GPa. 
 
b) Determinar la altura que asciende el agua en tubo capilar si 
• el diámetro del tubo es de 1/4 pulgada 
• el diámetro del tubo es de 0.01 pulgada 
Considerar que el ángulo θ= 0° Comente los resultados obtenidos. 
 
 
PROBLEMA N 3 
La viscosidad de un líquido puede ser medida haciendo uso 
de un viscosímetro cilíndrico como el mostrado en la figura. 
El dispositivo consta de un cilindro exterior fijo y un cilindro 
interior que gira a una velocidad constante “ω”. El fluido 
cuya viscosidad se requiere conocer es colocado entre los 
cilindros y el torque aplicado “T” al cilindro interior es 
medido. Despreciar los efectos de la base. 
 
Se solicita: 
a) Deducir la expresión que relacione la viscosidad del 
fluido con las características geométricas del 
instrumento, la velocidad de rotación y el torque 
registrado. 
 
b) Determine el valor de la viscosidad si los valores 
registrados se indican en la tabla 1 
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Ri= 2.45 pulgadas 
Ro= 2.50 pulgadas 
L= 5 pulgadas 
 
Tabla 1 
 
T (lib- pie) 13.1 26 39.5 52.7 64.9 78.9 
ω (rad/s) 1 2 3 4 5 6 
 
 
PROBLEMA N 4 
Para el esquema mostrado, hallar el torque. Considerar variación lineal de la velocidad (h<< R) 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA N 5 
Completar tabla adjunta 
Tabla 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA N 6 
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Se requiere transportar 191.5 TM/hora de grava mediante una tubería que posee un tramo 
horizontal de 430 pies y un tramo vertical de 20 pies. El análisis granulométrico indica d= 300 
micras. Determine las características de la pulpa 
Las características del sólido son las siguientes 
• Gravedad específica......... 2.7 
• Tamaño de la partícula..... 300 micras 
• Flujo másico .... 191.52 TM/h 
• Concentración en peso 35% 
 
Colocar sus resultados según la tabla adjunta 
Tabla 3 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA N 7 
a) Durante una expedición en el Callejón de Huaylas unos montanistas observan que el agua 
que sirve para cocinar sus alimentos hierve s 90°C. Indique Ud. la altitud a la cual se 
encuentran. 
 
b) Estimar el valor mínimo que se registrará en un manómetro de Bourdon ubicado en la zona 
de succión de una bomba centrífuga para evitar el fenómeno de cavitación, si el fluido 
circulante es: 
• Agua a 40°C 
• Tetracloruro de carbono a 20°C. 
Considerar que la instalación funcionará a 2000 m sobre el nivel del mar. 
 
c) La velocidad del sonido observada de un líquido cuya gravedad específica es de 1.5 es de 
1500m/s. Se solicita el valor del módulo de compresibilidad volumétrica en Pa, bar y GPa. 
 
d) Determinar la altura que asciende el agua en tubo capilar si 
• el diámetro del tubo es de 1/4 pulgada 
• el diámetro del tubo es de 0.01 pulgada 
Comente los resultados obtenidos. 
 
 
PROBLEMA N 8 
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Calcule la presión que se registraría en el 
manómetro ubicado en la garganta del Tubo de 
Venturi al inicio de la cavitación si el fluido 
circulante es: 
• Agua a 40°C 
• Alcohol a 20° 
Considerar que la operación se realiza a 2000 m 
sobre el nivel del mar. 
Comente sus resultados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA N 9 
 
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PROBLEMA 10 
 
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PROBLEMA N 11