ejercicios de mecanica de pluidos












2. Dos superficies planas de grandes dimensiones están separadas 32 mm y el espacio entre ellas está lleno con un líquido cuya viscosidad es de 0,15 poises. Suponiendo que el gradiente de velocidades es lineal, se pide:

a) ¿Qué fuerza en d a N se requiere para arrastrar una placa de muy poco espesor y 0,5
m2 de área a la velocidad constante de 20 cm/s si la placa dista10 mm de una de las
superficies?

b) ¿Cuál es la potencia disipada en watios?.




3.- Se requiere un par de torsión de 4 Nm para hacer girar el cilindro intermedio de la figura a 30 rpm. Los cilindros 1 y 2 están fijos. Calcular la viscosidad dinámica del aceite.
Todos los cilindros tienen 450 mm de longitud. Despreciar los efectos de extremo y espesor del cilindro intermedio (e = 0).Datos:
R = 0,15 m; e1 = e2 = 3 mm



4.- Se tiene el cojinete que muestra la Figura que consta de dos cilindros coaxiales con un aceite de densidad relativa 0,95 entre ambos. Se pide:

a) Viscosidad dinámica del aceite.
b) Viscosidad cinemática del aceite.
c) Potencia disipada en el proceso.
d) Velocidad angular de deformación del aceite.

Datos: Velocidad de giro del cilindroexterior =90rpm; Idem del interior = 0; par de torsión = 0,04 mkg.











5. En un líquido al aumentar su presión en 0,5 kg/cm2 su densidad aumenta en un
0,02 %. ¿Cuánto vale su módulo de elasticidad volumétrico en kPa?.





















6. Un depósito de acero se dilata un 1% en volumen cuando la presión interior aumenta en 700 kg/cm2. A la presión absolutade 1 kg/cm2 contiene 500 kg de agua. Se pide:

a) ¿Cuánta masa de agua habrá que añadir para aumentar la presión en 700 kg/cm2?


Datos: Densidad del agua 1.000 kg/m3; módulo de elasticidad volumétrico del agua =
21.000 kg/cm2.






7- Una fábrica de termómetros de mercurio tara sus aparatos con un termómetro patrón que dispone de una varilla de 5 mm de diámetro interior.Sin embargo, con el fin de ahorrar mercurio, los termómetros comerciales que fabrica los realiza con tan sólo 1 mm de diámetro. Se pide:

a) Estudiar si dichos termómetros miden con algún error y en qué sentido se produce.
b) En caso afirmativo calcular el error que se produciría en el termómetro que un grado equivaliera a 5 mm de columna.

Datos: Tensión superficial del mercurio = 0,52 N/m;Peso específico relativo = 13,6.

Nota : Se supondrán nulas las fuerzas de adhesión entre mercurio y tubo.















R) 1.76 C








8 . Un tubo capilar de longitud L y diámetro D inicialmente lleno de aire en condiciones ambientales y cerrado por un extremo introduce por su extremo abierto un depósito con un líquido, el cual asciende por el tubocomprimiendo el aire atrapado, alcanzándose un estado de equilibrio en el que la tensión superficial se equilibra con la sobrepresión creada por la compresión y la fuerza gravitatoria. Se pide:

a) Expresiones de la altura H y la sobrepresión P creadas suponiendo que la longitud de tubo introducido en el depósito es despreciable. Suponer el proceso de compresión isotermo y despreciar fuerzas decohesión frente a las fuerzas de adhesión.

b) Valores numéricos de H y P con los datos que se adjuntan:


Datos: Densidad relativa del líquido: s = 1. Tensión superficial: = 75 dyn/cm
L = 20 cm; D = 0,01 mm Pa = 1 atm.; Ta = 288 ºK



























9.- Entre los extremos de un tubo de 0,006 m de diámetro y 1 m de longitud, se aplica unadiferencia de presión relativa de 50.000 Pa. Si el caudal que fluye es de
Q = 3,5×10-6 m2 s , halle la viscosidad del fluido circulante (considerando régimen laminar).


Solución :



























10 .- Halle la potencia necesaria para mantener una velocidad angular constante de 10 rad/s en el viscosímetro cilíndrico de la figura. (Considérense los esfuerzos...