termodinamica
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA
TERMODINAMICA
TALLER 2
1. Se aplica una fuerza de 3000 N uniformemente sobre una placa, cuya área es de 3 cm2, con un ángulo de 30° respecto a la normal. ¿Cuál es la presión, en pascales, ejercida sobre la placa?
2. Se aplica una fuerza de 700 lbf uniformemente sobre una placa, cuya área es de 0.5 in2. ¡Cuál es la presión, en psi,ejercida sobre la placa?
3. Se desea conocer la presión de un gas en un tanque, para lo cual se conecta un manómetro al tanque y se mide el nivel del fluido en el manómetro. Véase la figura 1. Cuando el manómetro está lleno con mercurio (P = 13 550 kg/m)), el nivel leído es h = 2m.
a. Evalúe la presión absoluta y la manométrica en el tanque.
b. ¿cuál sería el nivel leído si el fluido manométricofuese agua (P = 1000 kg/m’)? Tome la aceleración gravitacional igual a 9.8 m/s2
4. Se desea conocer la presión de un gas en un tanque, para lo cual se conecta un manómetro al tanque y se mide el nivel del fluido en el manómetro. Véase la figura 1. Cuando el manómetro está lleno con mercurio (P = 833 lbm/ft)), el nivel leído es h= 6 ft. Evalúe la presión absoluta y la manométrica en el tanque.
c.Cuál sería el nivel leído si el fluido manométrico fuese agua (densidad= 62.4 lbm/f3)? Tome la aceleración gravitacional como 32,2 ft/s2
5. Una persona inicia una caminata al nivel del mar, donde la presión es 0.101 MPa. Calcule la presión final para cada uno de los recorridos siguientes:
a. La persona escala la cumbre del Monte Everest con elevación de 8848 m. Considere la densidadpromedio del aire, entre el nivel del mar y la cumbre de la montaña, igual a 0.154 kg/m3.
b. La persona desciende al fondo del mar a una profundidad de 395 m. Tome la densidad del agua igual a 1000 kg/m3.
c. La persona viaja al fondo del Valle de la Muerte donde la elevación es de -86 m. Considere la densidad del aire igual a 1.30 kg/m3.
Desprecie las variaciones en la densidad del fluido y en lagravedad local para cada una de esas excursiones.
6. Una persona inicia una caminata al nivel del mar donde la presión es de 14.7 psia. Calcule la presión final para cada uno de los recorridos siguientes:
a. La persona escala la cumbre del Monte Everest con elevación de 29028 ft. Considere la densidad promedio del aire, entre el nivel del mar y la cumbre de la montaña, igual a 0.050 lbm/ft3.
b. Lapersona desciende al fondo del mar a una profundidad de 12% ft. Tome la densidad del agua igual a 62.4 lbrn/ft3.
c. La persona viaja al fondo del Valle de la Muerte donde la elevación es de -282 ft. Considere la densidad del aire igual a 0.0772 Ibm/ft3.
Desprecie las variaciones en la densidad del fluido y en la gravedad local para cada una de esas excursiones.
7. Un cilindro encierra un gasmediante un pistón, como muestra la figura. El área del pistón es de 0.01 m2. Considere la presión atmosférica igual a 0.101 MPa y la aceleración gravitacional local como 9.8 m/s2. Si el pistón soporta una masa de 50 kg (incluyendo la masa del pistón), ¿cuál es la presión del gas?. ¿Cambiaría la presión del gas si su volumen se duplicara?
8. Un cilindro encierra un gas mediante un pistón, comomuestra la figura anterior. El Área del pistón es de 0.1 ft2. Considere la presión atmosférica igual a 14.7 psia y la aceleración gravitacional local como 32.2 ft/s2. Si el pistón soporta una masa de 100 lbm (incluyendo la masa del pistón), ¿cuál es la presión del gas? Cambiaría la presión del gas si su volumen se duplicara?
9. Una masa de 2 kg se mueve con velocidad de 3 m/s a una altura de10 m sobre un plano de referencia. ¿cuáles son los valores de las energías cinética y potencial de esta masa? ¿Cuál es el peso de dicha masa?
10. Una masa de 5 lbm se mueve con velocidad de 10 ft/s a una altura de 30 ft sobre un plano de referencia. ¿Cuáles son los valores de las energías cinética y potencial de esta masa? ¿Cuál es el peso de dicha masa?
11. Se midió una presión de 0.5...
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