2.4 Se almacena gas natural en un tanque esférico a una temperatura de 10 °C. En un tiempo inicial dado la presión del tanque es de 100 kPa manométricos, y la presión atmosférica de 1200 kPa absolutos. Transcurrido cierto tiempo, después de que se ha bombeado bastante más gas en el tanque, la presión de éste es de 200 kPa manométricos y la temperatura todavía es de 10 °C. ¿Cuál será la razón entre la masa de aire del tanque cuando p=200 kPa manométricos?

2.6 ¿cuál es el peso de un tanque de oxígeno de 4 ft si el oxígeno está presurizado a 200 psia, el tanque en sí pesa 100 lbf y la temperatura es de 50 °F?

2.7 ¿Cuáles son el peso específico y densidad de aire a una presión absoluta de 445 kPa y una temperatura de 38 °C?

2.28 Dos placas se encuentran separadas por un espacio de ¼ de pulgada. La placa inferior es estacionaria; la superior se mueve a una velocidad de 10 ft/s. Cierta cantidad de aceite (SAE 10W30, 150 °F), que llena el espacio entre las placas, tiene la misma velocidad que las placas en la superficie de contacto. La variación en velocidad del aceite es lineal. ¿Cuál es el esfuerzo cortante en el aceite?

2.30 La distribución de velocidad para el agua (20 °C) cerca de una pared (ver figura) está dada por u=a(y/b)1/6 donde a=10 m/s, b=2 mm y y es la distancia desde la pared en mm. Determine el esfuerzo cortante en el agua a una distancia de y= 1 mm

2.31 La distribución de velocidad para el flujo de petróleo crudo a 100 °F(u=8 x10-5 lbf.s/ft2 ) entre dos paredes esta dada por u=100y(0.1-y)ft/s, donde y se mide en pies y el espacio entre las paredes es de 0.1 ft. Trace una gráfica de distribución de velocidad y determine el esfuerzo cortante en las paredes.

2.39 Un cilindro circular solido de diámetro d y longitud l se desliza dentro de un tubo liso vertical que tiene un diámetro interior D. El pequeño espacio entre el cilindro y el tubo esta lubricado con una película de aceite que tiene una velocidad u. Deduzca una fórmula para la rapidez estable de descenso del cilindro en el tubo vertical. Suponga que el cilindro tiene un peso W y es concéntrico con el tubo a medida que cae. Utilice la fórmula para hallar la rapidez de descenso de un cilindro de 100 mm de diámetro que se desliza dentro de un tubo de 100.5 mm , el cilindro mide 200 mm de largo y pesa 20 N, el lubricante es aceite SAE 20W a 10 °C

2.40 Considere el mismo tubo, cilindro y aceite que se describen en el problema 2.39 suponga que el cilindro tiene una velocidad hacia debajo de 0.5 m/s y se observa que desacelera a razón de 14 m/s 2 : ¿Cuál es su peso?

2.41 El dispositivo que se ilustra esta formado por un disco que se hace girar por medio de un eje. El disco está colocado muy cerca de una frontera solidad. Entre el disco y la frontera hay aceite viscoso.a. Si el disco se hace girar a una velocidad de 1 rad/s, ¿Cuál será la razón entre el esfuerzo cortante del

aceite en r= 2 cm y el esfuerzo cortante en r= 3 cm.b. Si la velocidad de rotación es de 2 rad/s ¿Cuál es la velocidad del aceite en contacto con el disco en

r= 3 cm?c. Si la viscosidad del aceite es de 0.01 N.s/m2 y la separación y es de 2 mm. ¿Cuál es el esfuerzo

cortante para las condiciones que se observan en la parte (b)?

2.42 ¿Qué par de torsión se requiere para hacer girar el disco del problema 2.41 a razón de 5 rad/s, con D=10 cm y con la misma viscosidad y separación que en la parte (c)?