taller propiedades de los fluidos

8/17/2019 taller propiedades de los fluidos

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PRACTICA DIRIGIDA INTRODUCCION – PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

MECANICA DE FLUIDOS I Página 1

EJERCICIO 1

El peso específico de un cierto liquido es de 85.3 lbf/pie3. Determine la densidad y la

gravedad específica.

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EJERCICIO 2

La densidad de un cierto líquido es de 805kg/m3 .determinar la gravedad específica y el peso

específico.

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EJERCICIO 3

Una probeta graduada contiene 500 ml de un cierto líquido y peso 8N. Determine el peso

específico, gravedad específica o masa específica y la densidad del líquido.

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⁄

⁄

EJERCICIO 4

La variación de la densidad de agua () con la temperatura (T), en el rango de 20°C≤T≤60°Cse muestra en la tabla siguiente:

Densidad 998.2 997.1 995.7 994.1 992.2 990.2 988.1

Temperatura 20 25 30 35 40 45 50

Use los datos de la tabla y determine la ecuación empírica de la forma = α+bT+CT 2 , usandoesta ecuación realice la predicción de la densidad para el rango establecido. Compare los

datos predichos con los de origen. Cuál es la densidad del agua a 22, 27.5, 32.6 y 43.5°C?


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Graficando y haciendo ajuste de curva de tipo polinomica en la hoja de cálculos Excel

tenemos :

=f(T) ; = α+bT+CT 2

Comparando los datos predichos con los de origen

DATOS DE ORIGEN DATOS PREDICHOS

temperatura densidad

20 998.2

25 997.1

30 995.7

35 994.1

40 992.2

45 990.2

50 988.1

La densidad del agua a 22, 27.5, 32.6 y 43.5°C son:


22 997.743

27.5 996.333625

32.6 994.805104

43.5 990.823225


20 998.194

25 997.005

30 995.611

35 994.012

40 992.208

45 990.199

50 987.985

y = -0.0041x2 - 0.0533x + 1000.9

R² = 0.9998

986

988

990

992

994

996

998

1000

0 20 40 60

densidad

densidad

Polinómica (densidad)


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EJERCICION 5

Determine la ratio de la viscosidad dinámica del agua (tabla N°1) y del aire (tabla N°2) para

una temperatura de 23.77°C

TABLA N° 1 TABLA N°2

La relación para determinar la ratio de la viscosidad dinámica es :

T° µ

0 1.788E-03

10 1.307E-03

20 1.005E-03

30 8.020E-04

40 6.620E-04

50 5.550E-04

60 4.750E-04

70 4.140E-04

80 3.650E-04

90 3.270E-04

100 2.950E-04

T° µ

-40 1.51E-05

0 1.71E-05

20 1.80E-05

50 1.95E-05

100 2.17E-05

150 2.38E-05

200 2.57E-05

250 2.75E-05

300 2.93E-05

400 3.25E-05

500 3.55E-05


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Haciendo ajuste de curvas de tipo polinomico para la tabla N°1

1.09990E-03

Haciendo ajuste de curvas de tipo polinomico para la tabla N°2

2.11772E-05

y = 2E-07x2 - 3E-05x + 0.0017

R² = 0.9792

0.000E+00

2.000E-04

4.000E-04

6.000E-04

8.000E-04

1.000E-03

1.200E-03

1.400E-03

1.600E-03

1.800E-03

2.000E-03

0 20 40 60 80 100 120

µ

µ

Polinómica (µ)

y = -2E-11x2 + 5E-08x + 2E-05

R² = 0.9999

0.00E+00

5.00E-06

1.00E-05

1.50E-05

2.00E-05

2.50E-05

3.00E-05

3.50E-05

4.00E-05

-100 0 100 200 300 400 500 600

µ

µ

Polinómica (µ)


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Reemplazando en la relación de la ratio de la viscosidad dinámica se tiene

EJERCICIO 6

La viscosidad cinemática y la gravedad específica de un líquido es de 3.5x10-2

m2/s y 0.79

respectivamente. ¿Cuál es la viscosidad dinámica del líquido en unidades del SI?

⁄

⁄

⁄ ⁄

⁄ ⁄

EJERCICIO 7

La viscosidad de un cierto flujo es de 5E-4 poise. Determine esta viscosidad en unidades de SI

⁄

⁄


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EJERCICIO 8

Use los datos de la viscosidad del aire datos de la tabla N°2, para las temperaturas de 0, 20,

40, 60, 80, 100°C, para determinar las constantes Cy S de la ecuación siguiente:

Donde T en grados kelvin (°K=273.15+°C), sugerencia: reescribir la ecuación a la forma lineal,

siguiente:

T°C T°K N.s/m2

0 273.15 0.0000175

20 293.15 1.8258E-05

40 313.15 1.9016E-05

60 333.15 1.9774E-05

80 353.15 2.0532E-05

100 373.15 0.00002129

y = 3.790E-08x + 7.148E-06

R² = 1.000E+00

0

0.000005

0.00001

0.000015

0.00002

0.000025

0 50 100 150 200 250 300 350 400

VISCOSIDAD


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EJERCICIO 10

Una capa de agua desciende por una superficie inclinada fija con el perfil de flujo de la figura

siguiente:

h U

y u

Determinar la magnitud y dirección del esfuerzo cortante que ejerce el agua sobre la

superficie fija para U=3m/s y h=0.1m

⁄ ⁄ (

)

⁄

⁄ (

)

⁄

EJERCICIO 11

En la tabla siguiente se muestra los valores del torque y velocidad angular obtenidos de un

viscosímetro que se muestra en la fig. 1, donde sus dimensiones son las siguientes

Ro=63.5mm, Ri=62.2mm y L=127mm. Determine la viscosidad dinámica del líquido ensayado

utilizando estos datos en un programa de ajuste de curvas de tipo lineal.


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