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    Jose - Silva - Fisica - Semana 4

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    Miguel Angel Barrera Muñoz
    Este documento presenta tres situaciones relacionadas con la presión y los fluidos. La primera describe dos situaciones de un bidón vacío y luego lleno de agua. La segunda calcula la velocidad de salida de un fluido a través de una tubería. La tercera investiga tres procesos mecánicos que involucran cambios de estado de la materia.

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    Título de la tarea

    Mecánica: presión y fluidos

    Nombre Alumno

    Nombre Asignatura

    FÍSICA EN PROCESOS INDUSTRIALES

    Instituto IACC

    Lunes 22 de Abril 2019

    Desarrollo
    1. Se tienen las siguientes situaciones físicas:

    Situación A: un bidón de 50 litros sin tapa y vacío, de 1,5 metros 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:

    I) Diferencie las situaciones A y B en términos de identificar cuando se está en presencia de


    presión atmosférica y/o presión del fluido.

    A) La presión atmosférica es l presión que ejerce la atmosfera sobre la superficie terrestre,


    esta es una constante que tiene el siguiente valor, Patm= 101325 [ Pa ]
    El peso del bidón ejerce una presión, del mismo modo, aunque el aire no es pesado la
    enorme cantidad que existe sobre la tierra hace que el peso total sea suficiente para
    ejercer una gran presión.

    B) La presión de Fluidos al estar el líquido encerrado en el bidón crea una presión y ejerce
    una fuerza sobre todas las paredes que lo contienen y esta depende de las características
    propias del fluido.

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

    Presión de un fluido : P= ρ fluido∗g∗h+ P atm

    kg m 2
    P= 1000 3 *10 2 *0,025m +101325[ Pa ]
    m s
    P= 101.575[ Pa ]

    kg
    III) ¿Qué significa, en términos físicos, que la densidad del agua sea ρ=1.000 [ ]
    m2

    El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un


    empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
    Si la densidad del agua es 1.000 kg, quiere decir que todo cuerpo con densidad menor a esta flota
    en el agua.

    2. Por una tubería cilíndrica de PVC fluye agua. La tubería tiene una entrada de área 6,5 [m2].
    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
    v
    una baja en la velocidad del fluido de un 60% respecto al valor de entrada el cual es de. i =9 m
    []2
    s
    Determine el valor de del diámetro de salida de la tubería.

    Q Inicial = Q Final

    V i* Ai=¿V ¿ * A f
    f

    m 2 m
    9 * 6,5m = 5,4 * π∗r 2
    s s

    m3 m
    58,5 = 17 * r 2
    s s

    3,4 m2 = r 2

    1,8 = r 2

    Respuesta = si consideramos todos los antecedentes entregados para la reducción de la velocidad


    del fluido en un 60%, la disminución de la salida cilíndrica de la tubería de PVC deberá ser de
    3,6 m 2.

    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.
    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 Material Cambio de Estado

    1. Formación de cátodos de Cobre (Cu) Líquido a Solido


    cobre (celdas catódicas)

    2.Formacion de una roca Magma Volcánico Líquido a Solido


    Ígnea.
    3.Sublimacion del Arsénico a Arsénico (As) Solido a Gas.
    615° C pierde su forma sólida
    y pasa a ser un Gas.
    4.Purificacion de sustancias Fosfato diácido de potasio Líquido a solido
    que contienen impurezas. KH2 PO 4
    Bibliografía

    Bierman J, Kincanon E. Reconsidering Archimedes’ principle. The Physics Teacher, Vol

    41, Septiembre 2003.

    https://es.thefreedictionary.com

    https://www.definiciones-de.com/Definicion/de/arsenico.php

    http://www.cristalografia.com.ar/images/EXPERIENCIAS_MODELO_2015.pdf

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