……. ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALINSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS

FÍSICA B DEBER # 4Viscosidad

1. Determinar el Número de Reynolds de la sangre que circula a 30cm/s por una arteria de 1cm de radio, suponiendo que la sangre tiene una viscosidad de 4cP y una densidad de 1060 kg/m3.

R= 1590

2. Se bombea agua a través de una tubería horizontal de 1.2 m de diámetro. Colocando bombas a intervalos se puede ejercer una presión de 1atm sobre la presión atmosférica entre dos bombas consecutivas. ¿Qué separación deben tener las bombas para mantener un caudal de 2000m3/s a 20 ºC?

R= 2.6 km

3. Un tubo capilar tiene 30 mm de longitud y 1 mm de diámetro. Un cabezal(presión) de 30 mm de aceite es requerido para producir un caudal de 8mm3/s. La densidad del fluido es 800 kg/m3. Calcule la viscosidad cinemática y dinámica del aceite.

=0.0241 N s/m

=3 x10-5 m2/s

4. Un aceite fluye en un tubo de 100 mm de diámetro con un número de Reynolds de 250. La viscosidad dinámica es de 0.018Ns/m2. La densidad es de 900 kg/m3. Determine la caída de presión por metro, la velocidad promedio y el radio en que esto ocurre.

p= 2.88 Pascals

v= 0.05m/s

r= 0.035 m

5. Un aceite fluye en un tubo de 80 mm de diámetro con una velocidad media de 0.4 m/s. La densidad es de 890 kg/m3 y la viscosidad de 0.075 Ns/m2. Demuestre que el flujo es laminar y encontrar la perdida de presión por metro de longitud (150Pa).

6. Calcule la máxima velocidad del agua que puede fluir en forma laminar en un tubo cuya longitud es de 20 m y de diámetro 60 mm. Determine la perdida de presión en estas condiciones. La densidad es de 1000 kg/m3 y la viscosidad dinámica es de 0.001 Ns/m2. (0.0333 m/s y 5.92 Pa).

7. Un líquido fluye por un tubo de diámetro 100 mm con un número de Reynolds de 500. La densidad es de 800 Kg./m3. La viscosidad dinámica = 0.08 Ns/m2. Calcule la velocidad de la línea de flujo en un radio de 40mm (0.36m/s).

8. La razón de flujo volumétrico de la glicerina entre dos superficies horizontales planas separadas 1 mm. y 1 cm. de ancho es de 2 cm3/s. Determine lo siguiente:

El gradiente de presión aplicada dp/dx.(240kPa por metro) La velocidad máxima (0.06m/s).Para la glicerina asuma que = 1.0 Ns/m2 y la densidad es 1260 kg/m3.

9. Dos capas de fluido son arrastradas adelante por el movimiento de una placa superior como muestra la figura. La placa inferior es estacionaria (fija). El fluido superior pone una tensión de corte en la placa superior, y el fluido inferior pone una tensión de corte en la placa inferior. Determine la relación de estas dos tensiones de corte.

10. Una tubería de 0.308 m de diámetro es usada para bombear gasolina ( ρ = 680 kg/m3 ) a una tasa de 1 x10-3 m3/s . Si el coeficiente de viscosidad dinámico η = 2,87x10-4 Pa s, su número de Reynolds es: Resp Re=9814

11. Un fluido de densidad = 1000kg/m3 y viscosidad = 0.30 N s/m2 fluye establemente hacia abajo de un tubo vertical de diámetro 0.10m y descarga libremente por su extremo inferior en 2.

Determine la velocidad media máxima del fluido en la tubería si el flujo es laminar Resp: 6 m/s

Determine la máxima presión permitida en el punto 1 situado 10m arribaResp: P1=0.61x105 Pascal (absoluta)

12.Dos placas paralelas, la una moviéndose a 4 m/s y la otra estacionaria, están separadas por una capa de 5 mm de aceite con una densidad de 0.8 y viscosidad cinemática de 1.2x10-4 m2/s. ¿Cual es el esfuerzo de corte promedio en el aceite?

13. Calcule la máxima velocidad del agua que puede fluir en forma laminar en un tubo cuya longitud es de 20 m y 60 mm de diámetro. Determine la perdida de presión en estas condiciones. La densidad es de 1000 kg/m3 y la viscosidad dinámica es de 0.001 Ns/m2

14. Un líquido fluye por un tubo de 100 mm de diámetro con un número de Reynolds de 500. La densidad es de 800 kg./m3. La viscosidad dinámica es 0.08 Ns/m2. Calcule la velocidad máxima de flujo en la tubería