NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
FLUIDOS |
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NMS 18*) Un tanque de almacenamiento cilíndrico abierto a la atmósfera (Patm = 100 kPa), de 30 m de diámetro y 12 m de altura, está lleno de agua (densidad ρ = 1,0 g/cm³) y petróleo liviano (densidad ρ = 0,80 g/cm³) en equilibrio. Sabiendo que los líquidos son inmiscibles y que el tanque contiene 5 veces más petróleo que agua, la presión del líquido en el fondo del recipiente resulta: |
| a) cero b) 80 kPa c) 100 kPa d) 200 kPa e) 240 kPa f) 300 kPa |
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Ejercicio súper sencillo de aplicación directa y sin dobleces del principio general de la hidrostática. |
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Me da la impresión de que la única dificultad que tiene este ejercicio pasa por conocer las alturas (o profundidades) relativas de cada líquido.
Te lo resuelvo por las dudas. La altura total, ht, es dato del enunciado, porque el tanque está lleno. Es la suma de las alturas de los dos líquidos: la de petróleo, hp, y la de agua, ha.
Hay 5 veces más petróleo que agua.
hp = 5 ha
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ht = hp + ha
ht = 5 ha+ ha
ht = 6 ha
De ahí surge que la capa de agua tiene 2 metros y la de petróleo 10.
El aumento de presión en el cuerpo de petróleo estará dado por:
ΔPrp = ρp . g . Δhp
ΔPrp = 800 kg/m³ . 10 m/s² . 10 m
ΔPrp = 80.000 Pa
De modo que si en la superficie al aire había 100.000 Pa, en la interfase petróleo/agua habrá una presión de 180.000 Pa.
En el cuerpo de agua el aumento de presión será:
ΔPra = ρa . g . Δha
ΔPra = 1.000 kg/m³ . 10 m/s² . 2 m
ΔPrp = 20.000 Pa
De modo que si en la interfase había 180.000 Pa, en el fondo habrá 200.000 Pa. |
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Los libres cada vez son más difíciles. |
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* Este ejercicio formó parte del examen libre de Biofísica tomado en dic-2010.
Para ver el tema completo y el resto de las resoluciones entrar acá. |
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| DESAFÍO: ¿Cuánto te habría dado la presión en el fondo si, erróneamente, hubieras supuesto que es el agua la que flota sobre el petróleo? |
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ene-14. Buenos Aires, Argentina. |
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