UNAS MECÁNICA DE FLUIDOS FIIA

Ing. Tafur Página 1

PRÁCTICA Nº 03 – COMPRENSIBILIDAD, TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD

COMPRESIBILIDAD

Tabla 1. Valores de módulo volumétrico para

líquidos seleccionados, a presión atmosférica y

68ºF (20ºC)

Líquido Módulo volumétrico

psi Mpa

Alcohol etílico 130 000 896 Benceno 154 000 1 062 Aceite para maquinaria 189 000 1 303 Agua 316 000 2 179 Glicerina 654 000 4 509 Mercurio 3 590 000 24 750

Fuente: Mott 2006

1. Calcule el cambio de presión necesario para

ocasionar una disminución de 1%, en un

volumen de alcohol etílico. Exprese el

resultado, en psi y en MPa.

2. Calcule el cambio de presión necesario para

hacer que un volumen de mercurio disminuya

el 1%. Exprese el resultado en psi y en MPa.

3. Bajo las condiciones que se describen en el

problema 3, suponga que el cambio de 1% en

el volumen ocurrió en un cilindro con diámetro

interior de 1pulg y longitud de 12 pulg.

Calcule la distancia axial que recorrería el

émbolo conforme ocurriera el cambio de

volumen.

4. Cierto sistema hidráulico opera a 3000 psi.

Calcule el cambio porcentual en el volumen

del aceite del sistema, conforme la presión se

incrementa de cero a 3000 psi, si el aceite de

la máquina es similar al que se menciona en

la tabla 1.

5. Cierto sistema hidráulico opera a 20MPa.

Calcule el cambio porcentual del volumen del

aceite del sistema, si el aceite de la máquina

es similar al que se presenta en la tabla 1.

6. La medición de la rigidez de un sistema

actuador lineal es la cantidad de fuerza

requerida para ocasionar cierta deflexión

lineal. Calcule la rigidez en lb/pulg de un

actuador lleno de aceite de máquina, cuyo

diámetro interior es de 0.5pulg y tiene una

longitud de 42pulg.

7. Vuelva a resolver el problema 6 pero cambie

la longitud del cilindro a 10pulg. Compare

ambos resultados.

8. Repita el problema 7, pero cambie el diámetro

del cilindro a 2pulg. Compare ambos

resultados.

TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD

9. Calcular la altura aproximada a la que

asciende el agua en un tubo capilar de 1mm

de diámetro en contacto con la atmosfera.

10. Desarrollar una expresión que relacione la

presión manométrica p que reina en el interior

de una gota de líquido y la tensión superficial

.

11. Una pequeña gota de agua a 27ºC está en

contacto con el aire y tiene un diámetro de

0.5mm si la presión en el interior de la gota es

5.8x10-3 kg/cm2 mayor que la atmosférica,

¿cuál es el valor de la tensión superficial?

12. Calcular la altura a la que ascenderá en un

tubo capilar, de 3mm de diámetro, agua a 21º

C.

13. ¿Cuál es el valor de la presión interior en una

gota de lluvia de 1.5mm de diámetro si la

temperatura es de 21ºC?

14. Considérese en la figura que el diámetro

interno del tubo capilar es de 2mm. Si es

20º y para el agua en contacto con aire es

0.0730N/m, calcule la altura h de la elevación

del agua dentro del tubo capilar.

15. Se inserta un tubo de vidrio de 0.6 mm de

diámetro en agua a 20°C que está en una

copa. Determine el ascenso por capilaridad

del agua en el tubo.

16. Se introduce un tubo cuyo diámetro es de

0.03pulg. en queroseno a 68°F. El ángulo de

contacto del queroseno con una superficie de

vidrio es de 26°. Determine el ascenso por

capilaridad del queroseno en el tubo.