Imforme

Laboratorio
de Hidráulica
Ing. David
Hernández Huéramo

Manual de prácticas

Hidráulica básica
3er semestre

Autores:
Guillermo Benjamín Pérez Morales
Jesús Alberto Rodríguez Castro
Jesús Martín Caballero Ulaje
Jorge Leonel Angel Hurtado
Juan Pablo Molina Aguilar
Colaboradores:
Alejandro Raúl Gutiérrez Obregón
Elizabeth Pauline Carreño Alvarado
Héctor Rivas Hernández
Rukmini Espinosa Díaz

UMSNH– Facultad de Ingeniería Civil
Laboratorio de Hidráulica “Ing. David Hernández Hueramo”

4. ECUACIÓN DE LA ENERGÍA
Objetivos


Comprender el significado físico de los términos que integran la ecuación de la energía y
poder identificar cada uno de ellos en diferentes dispositivos y conductos, partiendo del
conocimiento de que existen cinco tipos de energía asociados al fluido, a saber: energíacinética, energía potencial, energía interna (ligada a la estructura y movimiento
moleculares), energía química, (asociada a la disposición de átomos en moléculas) y
energía nuclear (asociada a la estructura interna de los átomos), de las cuales las tres
primeras son las que integran la ecuación de la energía. Se comentarán los tres tipos de
trabajo asociados al volumen de control, trabajotransmitido por ó dado a un eje, trabajo
debido a los esfuerzos cortantes que actúan sobre las fronteras del volumen de control,
se estudiarán por separado cada uno de los términos de trabajo y energía asociados al
fluido, viendo en que casos estos términos son despreciables ó no.

Aplicación
La energía se define como la capacidad de desarrollar un trabajo y el agua ya sea en reposo
o en movimiento tieneesa capacidad de generar trabajo a través de sus diferentes
componentes de energía, lo cual se ha demostrado desde los tiempos antiguos con los
molinos de agua, la facilidad o dificultad de navegar en arroyos, ríos y canales, la generación
de energía eléctrica por medio de turbinas, etc., por lo que resulta de gran importancia en la
mayoría de las aplicaciones de la hidráulica, el comprender eidentificar los tipos de energía
que puede tener el agua y como se afectan entre sí cada una de las partes que la
componen, así como entender como se disipan o transforman algunas de ésas energías, lo
cual nos permitirá definir el comportamiento hidráulico que tendrá el agua en un depósito, en
un conducto o cuando se descarga a la atmósfera, para poder aprovecharlo en beneficio del
ser humano.

1Manual de Prácticas de Laboratorio
Hidráulica Básica 3er Semestre

UMSNH – Facultad de Ingeniería Civil
Laboratorio de Hidráulica “Ing. David Hernández Hueramo”
Definiciones, fórmulas y unidades a utilizar
Energía.- Capacidad que tiene un cuerpo o elemento para realizar un trabajo.
Energía Hidráulica (H.-Trabajo por unidad de peso (en metros o metros columna de agua).
Pérdida de energía ( h f .-Esla cantidad de energía o carga que se utiliza para que el líquido
fluya a través de una tubería, canal o un dispositivo especial, como un orificio, válvula,
codo, etc., y está relacionada directamente con la velocidad a la que fluye el líquido y
generalmente se divide en pérdidas por fricción, que son las que se presentan al paso del
fluido contra las paredes del conducto y en pérdidas locales,que son las que se originan
al paso del agua a través de un dispositivo especial (m.c.a.).
Ecuación de la energía en Hidráulica.- Es la ecuación que contiene tres componentes
principales, que son la energía de posición, energía de presión y energía cinética (m.c.a.).
La fórmula anterior se define como:

H1  H 2  h f  ha
H1  H POTENCIAL  HCINETICA
H1  H POSICION  H PRESION  H CINETICA
otambién se puede expresar cada uno de los componentes anteriores respectivamente como:

H  z

p





v2
2g

4.1

En la fórmula anterior se tiene que:
H = Energía total disponible (m ó metros columna de agua [m.c.a.])

z = Carga de posición (m.c.a.)
p
= Carga de presión (m.c.a.)

v2
= Carga de velocidad (m.c.a.)
2g

h f = Pérdida de energía (m.c.a.)

ha = Carga añadida (m.c.a.)

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