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FÍSICA EN PROCESOS INDUSTRIALESSEMANA 4Antonia Cárdenas Mansilla20 diciembre 2021DESARROLLO Se tienen las siguientes situaciones físicas: Situación A : Un bidón de 50 litros sin tapa y vacío, de 1,5 [m] de la altura.Situación B : Luego de un par de horas, el bidón de 50 litros es llenado con 25 litr...

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FÍSICA EN PROCESOS INDUSTRIALES SEMANA 4 Antonia Cárdenas Mansilla 20 diciembre 2021

DESARROLLO 1. Se tienen las siguientes situaciones físicas: Situación A: Un bidón de 50 litros sin tapa y vacío, de 1,5 [m] de la altura. Situación B: Luego de un par de horas, el bidón de 50 litros es llenado con 25 litros de agua pura. Responda: a) Diferencie las situaciones A y B en términos de identificar cuando se está en presencia de presión atmosférica y/o presión del fluido. Situación A: aquí podemos ver presión atmosférica, tanto fuera como dentro del bidón, a causa de que el bidón se encuentra sin su tapa, en consecuencia, no habría oposición desde el interior del bidón, tener en consideración que la presión atmosférica que se está experimentando es de 101325pa. Situación B: a diferencia de esta situación, se esta presencia de presión de fluido en la mitad inferior del bidón en todas direcciones, en la mitad superior, aunque debería haber cambios por la presiono el peso del agua, continua la presión atmosférica, dado que sigue si su respectiva tapa, entonces ambas presiones deberían ser sumadas.

b) Calcule la presión en el fondo del bidón, considerando la situación B.

Datos:

Formula presión de fluidos P= p x g x h + patm

-Patm=102325 pa P=1000

kg/m3(densidad

del

agua) G=10m/s2 H=0,75mts

Desarrollo: P= 1000kg/m3 x 10 m/s2 x 0,75m + 101325 pa P= 108825 pa c) ¿Qué significa, en términos físicos, que la densidad del agua sea ρ = 1000 [Kg/m3]? Según los términos físicos esto significa que es una relación entre la masa del agua y el volumen que esta misma ocupa, y aquí donde pregunta p=1000kg/m3, quiere decir que 1000 litro de agua ocupa un metro cubico en el espacio.

2. Por una tubería cilíndrica de PVC fluye agua. La tubería tiene una entrada de área 6,5 [m 2]. Se decide para asegurar el flujo laminar, alta presión y baja en la velocidad de fluido que la salida de fluido no debe tener la misma área de entrada. Conforme a lo anterior se consigue una baja en la velocidad del fluido de un 60% respecto al valor de entrada el cual es de v i = 9 [m/s]. Determine el valor de del diámetro de salida de la tubería.

DATOS

FORMULA

A1= 6,5 m2

Q= V x A

V1= 9 m/s

Q1= Q2

V2= 3,6 m/s A2= X

DESARROLLO

Q1 = Q2 V1 x A1= V2 x A2 9m/s x 6,5 m2= 3,6 m/s x A2 9 x 6,5/ 3,6 = A2 16,25 m2= A2

Para encontrar radio despejo área. A=π x r2 16,25 m2= 3,1416 x r2 16,25/3,1416=r2 5,1725=r2 r = raíz 5,1725 r = 2,2743mt En conclusión, el diámetro es dos veces el radio. D= 2 x r D= 2 x 2,2743mt D= 4,5486mts Siendo el diámetro final de la tubería 4,5486 metros.

3. Investigue 3 procesos mecánicos en los cuales un material presente cambios físicos con respecto a su estado inicial. Complete la siguiente tabla siguiendo el ejemplo entregado.

Proceso

Formación

Material

de

de Cobre (Cu)

Cambio de estado

Líquido a sólido

cátodos cobre (celdas catódicas)

Función de metales.

Bronce, hierro.

aluminio, Al ser sometido a alta temperatura

se

encuentra en un estado líquido,

al

verter

en

moldes y enfriar, pasa de un

estado

líquido

a

sólido al enfriarse.

Extrusión, termofusión.

Plástico, hdpe (plástico Al ser sometido a altas de ingeniería).

temperaturas

se

encuentra en un estado líquido,

al

verter

en

moldes y enfriar, pasa de estado líquido a sólido.

Fabricación y reciclaje de vidrio.

Vidrio (sílice).

Al ser sometido a altas temperaturas

se

encuentra en un estado líquido, al verter en un molde

y

enfriarse,

cambia de estado líquido a sólido.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS file:///C:/Users/administrator/Desktop/fisica%20en%20procesos%20industriales/S4-%20F#sica%20en %20Procesos%20Industriales-%20Contenidos%20(08-05-20).pdf https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n https://www.iagua.es/respuestas/que-es-caudal...