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UNIVERSIDADUNIVERSIDAD NACIONALNACIONAL PEDROPEDRO RUIZRUIZ GALLOGALLO
FACULTADFACULTAD DEDE INGENIERIAINGENIERIA CIVIL,CIVIL, SISTEMASSISTEMAS YY ARQUITECTURAARQUITECTURA
ESCUELAESCUELA PROFESIONALPROFESIONAL DEDE INGENIERIAINGENIERIA CIVILCIVIL
LL A M B A Y E Q U EA M B A Y E Q U E ,, SS E T I E M B R EE T I E M B R E D E LD E L 2 0 1 32 0 1 3
ALUMNOS:ALUMNOS:
Carlos Elera, José Luis (101642 - I)Carlos Elera, José Luis (101642 - I)
Chingay Nicolas, José (104519 - C)Chingay Nicolas, José (104519 - C)
Navarro Bravo, María (102059 - E)Navarro Bravo, María (102059 - E)
Pariahuache Puelles, Christian Paul (105611Pariahuache Puelles, Christian Paul (105611 – – K)K)
Portocarrero Alarcón, Luz Edith (102140 - G)Portocarrero Alarcón, Luz Edith (102140 - G)
Quispe Morales, Joider (102161 - D)Quispe Morales, Joider (102161 - D)
Ramirez Arias, Jorge Armando (102164 - C)Ramirez Arias, Jorge Armando (102164 - C)
Requejo Chilcón, Gonzalo (102173 - B)Requejo Chilcón, Gonzalo (102173 - B)
CURSO:CURSO:
MECÁNICA DE FLUIDOS IMECÁNICA DE FLUIDOS I
DOCENTE:DOCENTE:
ING. CUEVA CAMPOS, HamiltonING. CUEVA CAMPOS, Hamilton
EJERCICIOS DE MANÓMETROSEJERCICIOS DE MANÓMETROS
EJERCICIOSEJERCICIOS DEDE MM NÓMETROSNÓMETROS
2.19 a)2.19 a) Calcule la presión en la tubería que transporta aire si un manómetro de tubo en U leeCalcule la presión en la tubería que transporta aire si un manómetro de tubo en U lee
25cm de25cm de Hg. Observe que el pero del aire en el manóHg. Observe que el pero del aire en el manómetro es insignificante.metro es insignificante.
La presión en laLa presión en la tubería se determina por la diferencia de nivel entretubería se determina por la diferencia de nivel entre el tubo y elel tubo y el nivelnivel
que alcanza el líquido:que alcanza el líquido:
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
2.20 a)2.20 a) Si la presión del aire en una tubería es de 450 kPa. ¿Qué lectura habrá en unSi la presión del aire en una tubería es de 450 kPa. ¿Qué lectura habrá en un
manómetro de tubo en U con mercurio? Use h=1.5cm en la figura.manómetro de tubo en U con mercurio? Use h=1.5cm en la figura.
a) Ignore el peso de la columna de aire.a) Ignore el peso de la columna de aire.
b) Incluya el peso de la columna de aire, suponiendo queb) Incluya el peso de la columna de aire, suponiendo que
y calcule ely calcule el
porcentaje de erporcentaje de error de la parteror de la parte a).a).
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
a)a)
PP
δδ
ghδghδ
gHPgHP
((
PP
))
PP
δδ
gH0gH
450x10450x
136009.81H0136009.81H
HH 33..3 37733 mm
b)b) PP
δδ
ghδghδ
gHPgHP
((PP
450x10450x
1.2049.810.015136009.81H0 1.2049.810.015136009.81H0 ((δδ
1.2041.204, utilizando la, utilizando la
Tabla B.2)Tabla B.2)
HH 33..3 37733 mm
∴ El porcentaje de error∴ El porcentaje de error es %error0.000%es %error0.000%
10 cm10 cm
30 cm30 cm
2.23 a)2.23 a) Estime la presión en la tubería que transporta agua mostrada en la figura, elEstime la presión en la tubería que transporta agua mostrada en la figura, el
manómetro está abierto a la atmosfera.manómetro está abierto a la atmosfera.
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
ℎℎ
ℎℎ
0300000.398100.10300000.398100.
80 802020
2.24 a)2.24 a) Se transporta petróleo conSe transporta petróleo con
por una tubería. Calcule la presión si unpor una tubería. Calcule la presión si un
manómetro de tubo enmanómetro de tubo en leelee 9.59.5 dede . El petróleo en el manómetro desciende. El petróleo en el manómetro desciende
55 por debajo de la línea de ejepor debajo de la línea de eje de la tubería.de la tubería.
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
ℎℎ
0.86∗62.4∗0.86∗62.4∗
55
1212
13.6∗62.4∗13.6∗62.4∗
9.59.
1212
649.5 /649.5 /
4.51 4.51
2.25 a)2.25 a) Varios líquidos se vierten en capas en un tanque con aire presurizado en la parteVarios líquidos se vierten en capas en un tanque con aire presurizado en la parte
superior. Si la presión del aire es de 3.2 kPa, calcule la presión en el fondo delsuperior. Si la presión del aire es de 3.2 kPa, calcule la presión en el fondo del
tanque si las capas incluyen 20 cm. de aceite SAE 10, 10 cm. de agua, 15 cm. detanque si las capas incluyen 20 cm. de aceite SAE 10, 10 cm. de agua, 15 cm. de
glicerina y 18 cm. deglicerina y 18 cm. de tetracloruro dtetracloruro de carbono.e carbono.
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
Datos a considerar:Datos a considerar:
aguaagua
L a m b a y e q u e ,L a m b a y e q u e , S e t i e m b r eS e t i e m b r e d e ld e l 2 0 1 32 0 1 3 Página 5Página 5
..
..
..
..
2.26 a)2.26 a) Para el montaje mostrado en laPara el montaje mostrado en la figura, calcule la lectura H delfigura, calcule la lectura H del manómetro.manómetro.
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
2.29 a)2.29 a) Determine la diferencia de presiones entre la tubería que transporta agua y la queDetermine la diferencia de presiones entre la tubería que transporta agua y la que
transporta petróleo mostrada en la figura.transporta petróleo mostrada en la figura.
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
98 98110 0∗∗0.0.1 155 – 1– 133.6.6∗∗ 9 98810 10∗∗0.0.1 1 – 0– 0..6 68 8∗∗9 981810 0∗∗00.2 0..2 0.8 86 6∗∗9 981810 0∗∗00.1.155
2.30 a)2.30 a) ¿Cuál es la presion en la tuberia que¿Cuál es la presion en la tuberia que transporta petroletransporta petroleo mostrada en la figurao mostrada en la figura, si la, si la
presion en la que trapresion en la que transporta aguansporta agua es de 15 kPa?es de 15 kPa?
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
hh
HH
AIREAIRE
hh
HH
AIREAIRE
2.31 a)2.31 a) Para el tanque mostraPara el tanque mostrado en la figura, determine la lectudo en la figura, determine la lectura del manómetro si:ra del manómetro si:
(a) H=2m, h=10cm(a) H=2m, h=10cm
(b) H=0.8m, h=20cm(b) H=0.8m, h=20cm
(c) H=6ft, h=4in(c) H=6ft, h=4in
(d) H=2ft, h=8in(d) H=2ft, h=8in
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
(a)(a)
(b)(b) 98100.813.698100.298100.813.698100.
(c)(c) 62.4613.662.462.4613.662.44/124/12
(d)(d)
2.31 b)2.31 b) Para elPara el tanque mostrado en la figura, determine la lectura deltanque mostrado en la figura, determine la lectura del manómetro si:manómetro si:
117 87 890 90
17.8917.89
2.32 b)2.32 b) En el tanque mostrado en la figura, conEn el tanque mostrado en la figura, con
,, ¿Cuál¿Cuál seráserá lala lecturalectura deldel
manómetro?manómetro?
AireAire
AguaAgua
5 m5 m
HgHg
HH
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
9 988110 0∗∗5 5 1 13 3..66∗∗9 988110 0∗∗00..2 21 1 0 0
21 21 03 032.2.664 4
21.0321.03
2.33 a)2.33 a) Si la presión en el aire del problema 2Si la presión en el aire del problema 2.32(a) se incrementa en 10Kpa.32(a) se incrementa en 10Kpa, la magnitud de, la magnitud de
H se aproximará a:H se aproximará a:
a)a) 8.5cm8.5cm
b)b) 10.5cm10.5cm
c)c) 16cm16cm
d)d) 24.5cm24.5cm
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
2.34 a)2.34 a)
La presión en la tubería que tranLa presión en la tubería que transporta agua de la figurasporta agua de la figura es de 8.2es de 8.
, con h=25cm y, con h=25cm y
1.591.59. Calcule la presión en la tubería si la. Calcule la presión en la tubería si la lectura H se incrementa en 27.3cm.lectura H se incrementa en 27.3cm.
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
2.35 a)2.35 a) Calcule la presión enCalcule la presión en la tubería que transporta agua mostrada enla tubería que transporta agua mostrada en la figura.la figura.
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
Tenemos:Tenemos:
Por lo tanto:Por lo tanto:
2.36 a)2.36 a) En la figura, con la parte superior del manómetro abierto el nivel del mercurio está aEn la figura, con la parte superior del manómetro abierto el nivel del mercurio está a 88
in por debajo de la tubería que transporta aire, no hay presión en la tubería. La partein por debajo de la tubería que transporta aire, no hay presión en la tubería. La parte
L a m b a y e q u e ,L a m b a y e q u e , S e t i e m b r eS e t i e m b r e d e ld e l 2 0 1 32 0 1 3 Página 13Página 13
∆∆
∆∆
..
..
−+−++−+−
..
..
=8.487x10=8.487x
-6-
= ∆= ∆
8.487x1068.487x106
−−
3.4mmmm
Parte (b) :Parte (b) :
Datos:Datos:
=.=.
=.=.
==
d=0.2ind=0.2in
D=4inD=4in
Por formula:Por formula:
∆∆
∆∆
−−
++
++((
))
∆∆
∆∆
..
−.+−.+..+−.+−.
..
=0.001333919=0.
2.39 a)2.39 a) La presión de la tubería que transporta agua del problema 2.30 se incrementa a 15.5La presión de la tubería que transporta agua del problema 2.30 se incrementa a 15.
KPa, mientras que la presión en la que transporta petróleo permanece constanteKPa, mientras que la presión en la que transporta petróleo permanece constante
¿Cuál será la nueva lectura del manómetro?¿Cuál será la nueva lectura del manómetro?
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
2.40 a)2.40 a) Determine la nueva lecturaDetermine la nueva lectura ℎℎ del manómetro si la presión del aire se incrementadel manómetro si la presión del aire se incrementa 10%10%
en:en:
(a) Problema 2.31a(a) Problema 2.31a
ProblemaProblema 2.31:2.31: Para el tanque mostrado en laPara el tanque mostrado en la
figura, determine la lectura del manómetro si:figura, determine la lectura del manómetro si:
(a)(a) 22 ,ℎ,ℎ 1100
(b)(b) 0.0. 88 ,ℎ,ℎ 2020
(c)(c)
66 ,,ℎℎ 44
(d)(d) 2 ,ℎ 10 2 ,ℎ 10
(b) Problema 2.31b(b) Problema 2.31b
(c) Problema 2.31c(c) Problema 2.31c
(d) Problema 2.31d(d) Problema 2.31d
AireAire
AguaAgua
HgHg
HH
hh
SOLUCIÓN:SOLUCIÓN:
a)a)
b)b)
