NO ME SALEN
   (PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   FLUIDOS

 

desesperado

 

26) Una persona respira aire enriquecido con oxígeno de un tubo de 17 dm³, que lo contiene comprimido a una presión de 150 kgr/cm² y a una temperatura de 20°C.
    a) ¿Qué volumen ocuparía ese gas a la misma temperatura y a presión atmosférica?
    b) ¿Durante cuánto tiempo se podrá utilizar el tubo, si la persona consume 8 litros de aire por minuto?

No te dejes confundir por la presencia del aire enriquecido. Se trata simplemente de aire con una proporción de oxígeno mayor que el presente en el aire atmosférico. Según el costo y la calidad del aire enriquecido, llega hasta a duplicar la concentración normal de oxígeno. El buzo prácticamente no se entera de la diferencia, y lo único que ocurre es que respira más lentamente y alarga el tiempo de inmersión. Para todos los demás efectos, trataremos a este aire raro como un gas ideal. No te olvides que hay que operar con unidades homogéneas...

pr = 150 kgr/cm2 = 150 atm = 15.000.000 Pa

La Ley de Boyle-Mariotte permite comparar dos estados de una misma masa de gas entre los que no hay variación de temperatura:

pr2 . V2 = pr1 . V 1

Si llamamos 1 al estado descripto y 2 al hipotético, tenemos:

V2 = pr1 . V 1 / pr2

V2 = 150 atm . 17 dm3 / 1 atm

 

Fluídos - Ricardo Cabrera

          V2 = 2.550 dm3 = 2,55 m3

   

La pregunta siguiente es típica para un almacenero, ya que se responde aplicando la regla de tres simple, la regla del almacenero.

8 litros       _____________  1 min

2.550 litros _____________  X

 

Fluídos - Ricardo Cabrera

          X = 319 min = 5 h, 19 min

   
Un almacenero buceador, claro está. No te rías, que no era chiste... todas las cuestiones sobre buceo son muy profundas...    

DESAFÍO: Conociendo la densidad del aire (1,2 kg/m3), ¿qué diferencia de peso hay entre el tanque lleno y el tanque vacío? Si el tanque vacío pesa 25 kgf, ¿cuánto vale la sensación del peso del tanque una vez que estamos sumergidos en el agua? La parte superior del tanque conecta a una válvula reguladora especial con dos cámaras, ¿podría reemplazarse por una de cierre y apertura?

 

Fluídos - Ricardo Cabrera

   

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Última actualización abr-08. Buenos Aires, Argentina.