Ejercicio 2 Termooo.docx

Ejercicio 2.89 un pistón de 5 Kg, en un cilindro un diámetro de 100 mm el pistón está cargado con un resorte lineal, la presión atmosférica es 100 Kpa. Como se muestra en la figura P 2,89 . el resorte no ejerceninguna fuerza sobre el piston es 400 KPa con el volumen de 0.4 lt. La válvula se abre para dejar una porción de aire adentro haciendo el piston suba 2 cm encontrar la nueva presión Patm mp= 5Kg d= 100 mm= 0.1m Patm= 100 KPa PI= 400 KPa VI= 0.4 L= 0.0004 m3 Linea de transporte

PF =?

de aire 𝐴=

𝜋𝑑 2 = 7.85𝐸 − 3 𝑚2 4

𝑃𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟𝑡𝑒 ∗ 𝐴2 293.752 𝐾𝑃𝑎 ∗ (7.85𝐸 − 3 𝑚2 )2 𝐾𝑟 = = = 45.254 𝐾𝑃𝑎 ∗ 𝑚 𝑉𝑟 0.0004 𝑚3 C.I. Balance de Presiones PI= Patm + PPiston + Presorte

𝑃𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛 =

𝐹𝑝 = 𝐴

𝑔 𝑚𝑝 ∗ 𝑔𝑐 𝐴

5 𝐾𝑔 ∗ 9.81 𝑚⁄𝑠 2 𝑁 𝑔𝑐 = = 6248.407643 2 = 6.248407643 𝐾𝑃𝑎 7.85𝐸 − 3 𝑚 𝑚

PResorte, I= PI – Patm - Ppiston = 400 KPa – 100 KPa – 6.248 KPa= 293.752 KPa 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟𝑡𝑒 =

𝐹𝑟 𝐴

=

𝐾𝑟 𝑋𝑟 𝐴

(1)

Xr= distancia que comprime el resorte Vr= Volumen que comprime el resorte A

V= A*X 𝑥=

X

𝑃𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟𝑡𝑒 =

𝐾𝑟 𝑉𝑟

𝑃𝑅𝑒𝑠𝑜𝑟𝑡𝑒 =

𝐾𝑟 𝐴

∗

𝑉𝑟 𝐴

=

𝐾𝑟∗𝑉𝑟 𝐴2

𝑉𝑟 𝐴

𝑉𝑅 = 𝑥 ∗ 𝐴 = 0.02 ∗ 7.85𝐸 − 3 𝑚 = 1.57𝐸 − 4 𝑚3

𝐴2

𝑉𝑇 = 𝑉𝑅 + 𝑉𝐼 = 1.57𝐸 − 4 + 0.0004 = 5.57𝐸 − 4 𝑚3 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟𝑡𝑒 𝐹 =

45.254 𝐾𝑃𝑎 ∗ 𝑚 ∗ 5.57𝐸 − 4 𝑚3 = 409.0467 𝐾𝑃𝑎 (7.85𝐸 − 3 𝑚2 )2

𝑃𝐹 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟𝑡 𝐹 + 𝑃𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛 = 100 𝐾𝑃𝑎 + 409.0467 𝐾𝑃𝑎 + 6.248 𝐾𝑃𝑎 𝑃𝐹 = 515.2947 𝐾𝑃𝑎 Ejercicio 2.46 Un cilindro pistón con una área de sección transversal de 0.01m2 tiene una masa de pistón de 100kg descansando sobre los topes como se muestra en la figura p ,2.46 con una presión atmosférica exterior de 100kpa ¿cuál debería ser la presión del agua? Datos: AT=0,09m2 mp=100kg

AGUA

Patm=100kpa. 𝑃 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛

Pagua =?

𝑃𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛

100𝐾𝑔 ∗ 9.81 𝑚⁄𝑠 2 𝐹 𝑚∗𝑔 𝑁 = = = = 98100 = 98.1 𝐾𝑃𝑎 𝐴𝑇 𝑔𝑐 ∗ 𝐴𝑇 1 ∗ 0.01𝑚2 𝑚2 𝑃𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛 = 100 𝐾𝑃𝑎 + 98.1 𝐾𝑃𝑎 𝑃𝑎𝑔𝑢𝑎 = 198,1 𝐾𝑃𝑎

Definición de manómetro: Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados. Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor, presión manométrica. A este tipo de manómetros se les conoce también como "Manómetros de Presión". Lo que realmente hacen es comparar la presión atmosférica (la de fuera, la atmósfera) con la de dentro del circuito por donde circula al fluido. Por eso se dice que los manómetros miden la presión relativa. Tipos de Manómetros         

Manómetro de vidrio en u Manómetro de tubo de bordón Manómetros digitales Manómetro compuesto Manómetro de tubo inclinado Manómetro de columna liquida Manómetro tubular Manómetro de membrana Manómetro de capsula

Definición de temperatura: La temperatura es una magnitud física de la materia que expresa cuantitativamente las nociones comunes de calor y frío. Los objetos de baja temperatura son fríos, mientras que objetos de temperaturas más altas los consideramos tibios o calientes. La temperatura se mide cuantitativamente con termómetros. Los termómetros pueden ser calibrados Tipos de temperatura:      

Temperatura ambiente Temperatura corporal Temperatura basal Temperatura física Temperatura atmosférica Temperatura de fusión y ebullición