Serie de Problemas de Presion Absoluta 15-i

SERIE DE PROBLEMAS DE PRESIÓN ABSOLUTA, MANOMÉTRICA M ANOMÉTRICA Y ATMOSFÉRICA FLUJO DE FLUIDOS

1. Un manómetro de vacío conectado a una cámara da una lectura de 24 kPa, en un lugar donde la  presión atmosférica es de 92 kPa. kPa. Determine la presión absoluta absoluta en la cámara. 2. Se usa un manómetro para medir la presión del aire en un tanque. El fluido tiene una gravedad específica de 1.25 y la diferencia de alturas entre los dos ramos del manómetro es de 28 in. La  presión atmosférica local local es de 12.7 psi. Determine Determine la presión absoluta en el tanque si el ramo del manómetro sujeto al tanque tiene el nivel del fluido a) más alto y b) más bajo que otro ramo. 3. Se presuriza el agua que está en un tanque mediante aire y se mide la presión con un manómetro de fluidos múltiples, como se muestra en la siguiente figura. Determine la presión manométrica del aire en el tanque si h1 = 0.2 m, h2 = 0.3 m y h3 = 0.46 m. Tome T ome todas las densidades del agua, 3 3 el aceite y el mercurio como 1000 kg/m , 850 kg/m  y 13600 kg/m3, respectivamente.

4. Determine la presión atmosférica en un lugar donde la lectura barométrica es de 750 mmHg. Tome la densidad del mercurio como 13600 kg/m 3. 5. En una localidad se lee que la presión absoluta en agua a una profundidad de 5 m es de 145 kPa. Determine a) la presión atmosférica local y b) la presión absoluta, en la misma localidad, a una  profundidad de 5 m en un líquido líquido cuya gravedad específica específica es de 0.85. 6. Considere una mujer de 70 kg que tiene un área total de impresión de sus pies de 400 cm 2. Quiere caminar sobre la nieve, pero ésta no soporta presiones mayores de 0.5 kPa. Determine el tamaño mínimo de los zapatos para nieve que ella necesita (área de impresión por zapato) para que pueda caminar sobre la nieve. 7. El barómetro de un montañista da una lectura de 930 mbars al principio de una caminata y de 780 mbars al final de ella. Desprecie el efecto de la altitud sobre la aceleración gravitacional local y

determine la distancia vertical que ha escalado. Suponga una densidad promedio del aire de 1.2 kg/m3. 8. Determine la presión ejercida sobre la superficie de un submarino que viaja a 300 ft por debajo de la superficie libre del mar. Suponga que la presión barométrica es de 14.7 psia y la graverdad específica del agua de mar es de 1.03. 9. Un manómetro de tubo en U que contiene aceite ( ρ = 850 kg/m3) está sujeto a un tanque lleno con aire. Si la diferencia del nivel del aceite entre las dos columnas es de 45 cm y la presión atmosférica es de 98 kPa, determina la presión absoluta del aire dentro del tanque. 10. Un manómetro de mercurio ( ρ = 13600 kg/m3) está conectado a un ducto de aire para medir la  presión en el interior. La diferencia en los niveles de manómetro es de 15 mm y la presión atmosférica es de 100 kPa. a) Establezca un juicio con base en la siguiente figura y determine si la presión en el ducto está por arriba o por debajo de la atmosférica. b) determine la presión absoluta en el ducto.

11. La presión sanguínea suele medirse colocando alrededor del antebrazo de una persona, al nivel del corazón, un tubo “aplanado” de tela que se llena con a ire y que viene equipado con un manómetro. Con un manómetro de mercurio y un estetoscopio se miden la presión sistólica (la  presión máxima cuando el corazón está bombeando) y la diastólica (la presión mínima cuando el corazón está en reposo) en mmHg. Las presiones sistólica y diastólica de una persona sana son de alrededor de 120 mmHg y 80 mmHg, respectivamente y se indican como 120/80. Exprese estas dos presiones manométricas en kPa, psi y altura de una columna de agua (en m). 12. Considere un manómetro de doble fluido sujeto a un tubo de aire como se muestra en la siguiente figura. Si la gravedad específica de uno de los fluidos es 13.55, determine la gravedad específica del otro para la presión absoluta indicada del aire. Toma la presión atmosférica como de 100 kPa.

13. Un gas está contenido en un dispositivo de cilindro y émbolo en posición vertical. El émbolo tiene una masa de 4 kg y un área de sección transversal de 35 cm 2. Un resorte comprimido arriba del embolo ejerce una fuerza de 60 N sobre éste. Si la presión atmosférica es de 95 Kpa, determine la presión en el interior del cilindro. 14. Considere un tubo en U cuyas ramas están abiertas a la atmosfera. Ahora se vierte agua en una de las ramas del tubo y aceite ligero ( ρ = 790 kg/m3) en la otra. Una de las ramas contiene agua en un tramo de 70 cm de altura, en tanto que la otra contiene los dos fluidos con una  proporción de alturas aceite-agua de 6. Determine la altura de cada fluido en esa rama. 15. La parte superior de un tanque de agua está dividida en dos compartimentos, como se muestra en la siguiente figura. Ahora se vierte un fluido con una densidad desconocida en uno de los lados y el nivel del agua se eleva cierta cantidad en el otro lado para compensar el efecto que se produce. Con base en las alturas finales de los fluidos, mostradas en la figura, determine la densidad del fluido añadido. Suponga que el líquido no se mezcla con el agua.