Mecanica de Fluidos Capitulo 2

Capitulo 2: propiedades de los fluidos 2.5.- Un globo esférico con diámetro de 6 m se llena con helio a 20˚c y 200 KPa. Determine el número de moles y masa del helio en el globo.

He D=6m 20°C 200 kPa

Datos R= 8.314 P=200 Kpa T=200 KPa D= 6 m

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2.7.- La presión en un neumático de automóvil depende de la temperatura del aire contenido en el. Cuando la temperatura del aire es de la lectura del manómetro es de 210 Kpa. Si el volumen del neumático es de . Determine la elevacion de la presion cuando la temperatura del aire en el sube hasta Tambien, determine la cantidad del aire que debe purgarse para restablecer la presion hasta su valor original, a esta temperatura. Suponga que la presión atmosférica es de 100 Kpa.

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2.8.- El aire en un neumático de automóvil, cuyo volumen es de esta a 20 psig (libras-fuerza por pulgada cuadrada, presion manometrica).Determine la cantidad de aire que debe agregarse para elevar la presión hasta el valor recomendado de 30 psig. Suponga que la presión atmosférica es de 14.6 psia (libras-fuerza por pulgada cuadrada, presión absoluta) y que la temperatura y el volumen permanecen constantes.

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2.9.- Un tanque rígido contiene 20 lbm de aire a 20 psia y . Se agrega mas aire al tanque hasta que la presion y la temperatura se eleva hasta 35 psia y respectivamente. Determine la cantidad de aire agragada al tanque.

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,

2.10.-la densidad del aire atmosfera varía con la elevación y decrece con el aumento de la altitud. a) use los datos que se indican en la tabla y obtenga una relación para la variación de la densidad con la elevación y calcule la densidad a una elevación de 7000m. b) calcule la masa de la atmosfera, use la correlación que obtuvo. Suponga que la tierra es una esfera perfecta con un radio de 6377 km y tómese el espesor de la atmosfera. 3

Z,km 0 1 2 3 4 5 6 8 10 15 20 25

ρ, kg/m 1.225 1.112 1.007 0.9093 0.8194 0.7364 0.6601 0.5258 0.4135 0.1948 0.08891 0.04008

2

2

3

(z) = a + bz + cz = 1.20252 – 0.101674z + 0.0022375z for the unit of kg/m , 2

9

(

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3

(or, ρ(z) = (1.20252 – 0.101674z + 0.0022375z )×10 for the unit of kg/km ) (b) ∫ (

∫

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∫ (

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)(

(

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]

18

m = 5.09×10 kg a=1.2025166 b=-0.10167 c=0.0022375 r=6377 h=25 m=4*pi*(a*r^2*h+r*(2*a+b*r)*h^2/2+(a+2*b*r+c*r^2)*h^3/3+(b+2*c*r)*h^4/4+c*h^5/5)*1E+9

2.32.-se comprime en forma isométrica agua a la presión de 1 atm hasta una presión de 800 atm. Determine el incremento en la densidad del agua. Tome la compresibilidad isométrica del agua como 4.80x10^-5 atm^-1

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2.33.- se calienta agua a 15°c y una presión de 1 atm hasta 100°c, a presión constante. Con los datos del coeficiente de expansión volumétrica, determine el cambio de la densidad del agua.

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2.34.- se enfría líquido saturado de refrigerante -134ª a 10°c hasta 0°c, a presión constante. Con los datos del coeficiente de expansión volumétrica determine el cambio en la densidad del refrigerante.

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2.35.- un tanque se llena por completo con agua líquida a 20°c. El material del tanque es tal que puede soportar tensión causada por una expansión volumétrica de 2 por ciento. Determinar la elevación máxima en la temperatura admisible sin poner en peligro la seguridad.

2.36.- repita el problema 9 para una expansión volumétrica de 1 por ciento para el agua.