Ejercicios Cengel Cap 1 Y2

CAPITULO 1
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1.1
1-9 Determine la masa y el peso del aire contenido en un recinto cuyas dimensiones son 6 m x 6 m x 8 m. Suponga que la densidad del aire es 1.16 kg/m3. Respuesta: 334.1 kg.
δ=1.16 ((kg)/(m³))
m=V⋅δ m=288m³×1.16((kg)/(m³))
m=334.08kg
m=334.1kgW=m⋅g
W=334.08kg×9.81(m/(s²))
W=3277.5N
1-10 A 45⁰ de latitud, la aceleración gravitacional en función de la altura z sobre el nivel del mar es g = a – bz, donde a = 9.807 m/s² y b = 3.32 × 10⁻⁶ s². Determine la altura sobre el nivel del mar donde el peso de un objeto disminuya en 1%. Respuesta: 29 539 m
[g=a-bz] W=m⋅ga=9.807(m/(s²)) b=3.32×10⁻⁶s² W₁=m₁⋅9.81(m/(s²))
W₂=m₂⋅(a-bz)
W₁=W₂-0.01W₁
m₁⋅9.81(m/(s²))=m₂(a-bz)-0.01m₁(9.81(m/(s²)))
m₂(9.807(m/(s²))-3.32×10⁻⁶s²⋅z)=m₁(9.81(m/(s²))+0.01(9.81(m/(s²))))
-3.32×10⁻⁶s²⋅z=-9.807(m/(s²))+(9.81(m/(s²))+0.0981(m/(s²)))
z=-9.807+9.9081
z=((-0.0951(m/(s²)))/(-3.32×10⁻⁶s²))z=28644.6m
1-48E Un manómetro determina que una diferencia de presión es 40 plg de agua. ¿Cuánto vale esa diferencia de presión en libras fuerza por plg cuadrada, psi?
40inH₂O → ((lbf)/(in²))
1in → 0.0361273psi
40 → x=1.44psi
1-57 En la figura P1-55E, los diámetros del émbolo son D₁=10 cm y D₂=4 cm. Cuando la presión en la cámara 2 es 2000 kPa yen la cámara 3 es 700 kPa ¿Cuál es la presión en la cámara 1, en kPa? Respuesta: 908 kPa
P₂=((F₂)/A)
2000kPa=((F₂)/(π⋅((D²)/4))) P₃=((F₃)/(π⋅((D²)/4)))
=((F₂)/(π(0.04)²)) 700kPa=((F₃)/(π⋅(((0.1)²)/4)))
F=20000000Pa×0.001257m² A₃=A₁-A₂F=2513.21 N A₃=0.007854-0.001257
A₃=0.006597 m²
P₁=((F₁)/A) F₃=700000 Pa×0.006597 m²
P₁=((7130.96)/(0.007854))F₃=4617.75 N
P₁=907940 Pa
P₁=907.9 kPa ⇒ 908 kPa
1-59 Un vacuómetro conectado a un tanque indica 15 kPa en un lugar donde la presión barométrica es 750 mm Hg. Determine la presión absoluta en el tanque. Suponga que ρ{Hg}=13 590 kg/m³. Respuesta: 85.0 kPa
P(vac)=15kPa
Pb=750mmHg=99.99kPa
Ρ(Hg)=13590((kg)/(m³))P(vac)=P(atm) – P(a)
P(a)=99.99kPa-15kPa
P(a)=85kPa

1-60E Un manómetro conectado a un tanque indica 50 psi en un lugar donde la presión barométrica es 29.1 pulg Hg. Determine la presión absoluta en el tanque. Suponga que ρ{Hg}=848.4 lbm/pie³. Respuesta: 64.3 psia

P(m)=50psi
Pb=24.1in⋅Hg=14.24psi
P(m)=Pa-PatmPa=50+14.24
Pa=64.24psi
Pa=64.3 psi
1-62 El barómetro de un escalador indica 930 mbar cuando termina. Sin tener en cuenta el efecto de la altitud sobre la aceleración gravitacional local, determine la distancia vertical que escaló. Suponga que la densidad promedio del aire es 1.20 kg/m³. Respuesta: 1274 m.

Pb₁=930mbarρaire=1.20((kg)/(m³))
Pb₂=780mbar
ΔP=Pb₁-Pb₂
ΔP=150mbar=15000Pa ⇒ 15000Pa⋅((kg(m/(s²))⋅m)/(1Pa))
Pb=ρg⋅h
ΔPb=ρg⋅Δh
15000((kg⋅m²)/(s²))=1.20((kg)/(m³))×9.81(m/(s²))×Δh
Δh=((15000)/(11.772))
Δh=1274.2m

1-65 Determine la presión ejercida sobre un buzo a 30 m por debajo de la...