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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

106 

Balances de masa y energía 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

1

 = (20 L/min)*(1m

3

/1000 L)*(10000 cm

2

/m

2

)*(1 min/60 

s)/π*(0,25)

2

 cm

2

 = 17 m/s. 

v

2

 = (20 L/min)*(1m

3

/1000 L)*(10000 cm

2

/m

2

)*(1 min/60 s)/

π*(0,50)

2

 cm

2

 = 4.24 m/s. 

→ Δv

2

 = (4,24

2

 

– 17,0

2

) m

2

/s

2

 = - 271,0 m

2

/s

2

  

 

Δp/ρ + Δv

2

/2 + g

Δz = 0. 

Δp = p

2

 

– p

1

ρ = 1000 kg/m

3

Δv

2

 = - 271,0 m

2

/s

2

; g = 9,81 m/s

2

Δz = 50 m. 

Reemplazando y convirtiendo unidades: 

(p

2

 

– p

1

)/1000 kg/m

3

 

– 135,5 N*m/kg + 490 N*m/kg = 0 

Como p

2

 = 1 atm = 101325 N/m

2

 

→ p

1

 = 456000 N/m

2

 = 456000 Pa 

 

3.9.2 

Una  solución  acuosa  con  densidad  1,12  g/mL  fluye  por  un  canal  con  corte  transversal 

variable. A continuación se muestran los datos tomados en dos posiciones axiales del canal: 

 

 

Punto 1 

Punto 2 

P manométrica 

1,5*10

5

 Pa 

9,77*10

4

 Pa 

5,00 m/s 

 

El punto 2 está 6,00 m más arriba que el 1. 

(a) Calcule la velocidad en el punto 2. 

(b) Si el diámetro de la tubería en el punto 2 es 6,00 cm, ¿cuál es su diámetro en el punto 1? 

 

(a) 

Δp/ρ + Δv

2

/2 + g

Δz = 0. 

Δp = p

2

 

– p

1

 =  (9,77*10

4

 

– 1,5*10

5

) N/m

2

 = - 52300 kg/(m*s

2

)  

→ Δp/ρ = - 52300 kg/(m*s

2

)/1120 kg/m

3

 = - 46,7 m

2

/s



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