7/26/2019 Discusion I TER115 CI 2016

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Universidad de El SalvadorFacultad de Ingeniería y ArquitecturaEscuela de Ingeniería MecánicaDepartamento de Sistemas Termo MecánicosTermodinámica ICiclo I - 2016

GUÍA DE DISCUSIÓN I. CONCEPTOS BÁSICOS

1.  El agua en un recipiente está a presión, mediante aire comprimido, cuyapresión se mide con un manómetro de varios líquidos, como se ve en lafigura. Calcule la presión manométrica del aire en el recipiente si h1 = 0.2

m, h2 = 0.3 m y h3 = 0.46 m. Suponga que las densidades de agua, aceitey mercurio son 1 000 kg/m3, 850 kg/m3 y 13 600 kg/m3, respectivamente.

2.  Un gas está contenido en un dispositivo vertical de cilindro-émbolo entrelos que no hay fricción. El émbolo tiene una masa de 3.2 kg y un área de sección

transversal de 35 cm2. Un resorte comprimido sobre el émbolo ejerce una fuerza de150 N. Si la presión atmosférica es de 95 kPa, calcule la presión dentro del cilindro.

3.  Considere un tubo en U cuyas ramas están abiertas a la atmósfera. Ahorase agrega agua dentro del tubo desde un extremo y aceite ligero (densidad de 790 kg/m3) desde elotro. Una de estas ramas contiene 70 cm de agua, mientras que la otra contiene ambos fluidos con unarelación de altura aceite-agua de 4. Determine la altura decada fluido en esta rama.

4.  Examine el sistema de la figura. Si un cambio de 0.7 kPa en lapresión del aire causa que baje 5 mm la interfase entre salmueray mercurio, en la columna derecha, mientras que la presión enel tubo de salmuera permanece constante, determine la

relación A2/A1.

5.  La fuerza generada por un resorte estádada por F = kx donde k es la constante del resorte y x su deformación. El resorte de la

figura tiene una constante de 8 kN/cm. Las presiones son P1 = 5000 kPa, P2 = 10000 kPa

y P3 = 1000 kPa. Si los diámetros del émbolo son D1 = 8 cm y D2 = 3 cm, ¿cuál será ladeformación del resorte?

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6.  Un tubo de agua está conectado a un manómetro con doble U,como se muestra en la figura, en una ubicación en la que la

presión atmosférica local es de 14.2 psia. Determine la presiónabsoluta en el centro del tubo.

7.  La variación de la presión con la densidad, en una capa gruesade gas, es = , donde C y n son constantes. Si el cambio depresión a través de una capa diferencial de fluido de espesor  en la dirección vertical z, es = , deduzca una ecuación

para determinar la presión en función de la elevación z. Supongaque la presión y la densidad son  y  , respectivamente, cuando = 0.

8.  La presión manométrica en el recipiente de aire de la figuraes 80 kPa. Calcule la altura diferencial h de la columna de mercurio

9.  Para medir presiones se suelen usar transductoresde presión, que generan señales analógicas, por logeneral de 4 a 20 mA, o de 0 a 10 V cd, en

respuesta a la presión aplicada. Se puede usar elsistema cuyo esquema muestra la figura para

calibrar transductores de presión. Un recipiente sellena con aire a presión, y se mide la presión con el

manómetro conectado a él. Para regular la presióndentro del recipiente se usa una válvula. Al mismotiempo, se miden la presión y la señal eléctrica convarios ajustes, y se tabulan los resultados. Para elconjunto siguiente de mediciones, obtenga lacurva de calibración que tenga la forma = +

, donde a y b son constantes, y calcule la presión

que corresponde a una señal de 10 mA.