Quimica

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Ejercicios fenómenos de transportes.- 2da Tirada

I. Segunda ley del movimiento.

1. Un objeto bidimensional se coloca en un túnel de 4 pies de ancho que contiene agua, tal como se muestra en la figura. la velocidad aguas arriba, v1, es uniforme en toda la sección transversal. Encontrar el valor de v2 para el perfil de la velocidad aguas abajo, tal como se muestra.

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2. En la figurase muestra el motor fijo de un avión de reacción. El aire con densidad de 0,0805 lbm/pie3, entra en la forma indicada. Las áreas transversales de la entrada y la salida son ambas de 10,8 pie2. La masa de combustible que se consume es 1% de la masa de aire que entra a la sección de prueba. Determínese para estas condiciones el empuje que produce el motor que se somete a prueba.

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3. Sien el sistema del problema 1, se mide la fuerza de arrastre total sobre el objeto, se encuentra que ésta tiene un valor de 600 N/m de longitud y es normal a la dirección del flujo. Si se desprecian las fuerzas friccionales en las paredes del túnel, encontrar la diferencia de presión entre las secciones de entrada y salida

4. Determinar la magnitud de los componentes x e y de la fuerza queejerce sobre la hoja (álabe) fija(o) representada en la figura, la acción de un chorro de agua de 2 pies3/seg cuya velocidad es de 25 pies/seg.

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5. Un carro_ estanque abierto como el que se muestra en la figura se desplaza a la derecha con velocidad uniforme de 4,5 m/seg. En el instante que se hace la observación, el carro pasa bajo un chorro de agua que sale de una tubería fija de 0,1 m dediámetro a una velocidad de 10 m/seg. ¿Qué fuerza ejerce el chorro ser el estanque móvil?

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6. A través de la sección circular reductora que se muestra en la figura, fluye lentamente aceite (peso específico=0,8) con un gasto de 2,9 pie3/seg. Si los perfiles de velocidad de entrada y de salida son uniformes, estimar la fuerza que debe aplicarse al reductor para sostenerlo en su sitio.[pic]

7. En volumen de control diferencial que se muestra en la figura, demostrar que:
dP + ρvdv + gdy =0.

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8. La boquilla de cohete que aparece en la figura está compuesta por tres secciones soldadas. Determine el esfuerzo axial en las uniones 1 y 2 cuando el cohete se hace trabajar al nivel del mar. La rapidez del flujo másico es de 750 lbm/seg.

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9. La figura muestra losperfiles de velocidad en un codo reductor bidimensional formado por dos placas dobladas (ver figura). En la sección 1 la separación entre las placas es de 0,6 m y el perfil de velocidades a través de dicha sección es lineal como se muestra, con una velocidad máxima en la placa superior de 3 m/s. En la sección 2, la separación entre las placas es de 0,3 m y la velocidad es uniforme con un valor de5 m/s. La separación entre las placas en la sección 3 es de 0,5 m. Si el flujo es incompresible y estacionario, determine la magnitud y dirección de la velocidad en la sección 3.

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10. En una tubería fluye agua a 4 m/seg. En el extremo de la tubería se cierra súbitamente una válvula. Determinar la elevación de la presión en el tubo.

11. El agua fluye continuamente a través de uncodo horizontal de 30º. En el punto 1 el diámetro es 0,3 m, la velocidad 12 m/seg y la presión manométrica es 128 kPa. En el punto 2 el diámetro es 0,38 y Presión manométrica es de 145 kPa. Determinar Fx y Fy necesarias para sostener el codo sin moverse.

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12. Un fluido newtoniano está contenido en un estanque cilíndrico que rota con una velocidad angular (0 alrededor del eje central (verfigura). Halle la ecuación que describe la posición de la superficie libre como función de la coordenada radial r. Suponga que el flujo es unidimensional en la dirección ( en todo punto y que los efectos de tensión superficial son despreciables. La altura cuando el fluido está en reposo es h0. ¿Cómo sería la forma de la interfase si el fluido siguiera el modelo de Bingham?

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13. Se desea...
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