UAM-I Fluidos y Calor. Trimestre 14

UAM-I
Fluidos y Calor. Trimestre 14-I
Tarea 4
Fecha de entrega: jueves 7 de febrero
Problemas
1. (2 puntos) Si u es una velocidad, x una longitud, y t un tiempo, ¿cuáles son las
dimensiones (en el sistema Masa, Longitud, Tiempo, MLT) de (a) ut/x, (b) ux/t, (c)
∂u/∂t y (d) ∂2u/∂x∂t?
2. ( 2 puntos) Si V es una velocidad, l una longitud, y ν una propiedad del fluido que
tiene dimensiones de L2T−1, ¿cuáles de las siguientes combinaciones son
adimensionales: (a) Vlv, (b) Vl/v, (c) V2v, (d) V/lv?
3. (2 puntos) Una combinación adimensional de variables que es importante en el
estudio del flujo de fluidos a través de tuberías es el llamado número de Reynolds,
R, definido como ρDv/η, donde ρ es la densidad del fluido, D es el diámetro de la
tubería, v es la velocidad media del fluido y η es la viscosidad del fluido. Un fluido
con una viscosidad de 0.38 N•s/m2 (en el cgs es dina•s/cm2, también conocida
como poise) y una densidad relativa (s.g.) de 0.91 fluye a través de una tubería de
25 mm de diámetro con una velocidad de 2.6 m/s. Determine el valor del número
de Reynolds en el SI. ¿El flujo será laminar?
4. (2 puntos) El legendario niño holandés que salvo a su país al poner su dedo en el
hoyo de un dique tenia un dedo de 1.2 cm de diámetro. Suponiendo que el hoyo
estaba a 2.0 m debajo de la superficie del mar (densidad de 1030 kg/m 3), a) ¿Cuál
es la fuerza sobre su dedo? b) Si quita su dedo del hoyo, ¿Cuánto tardaría el
agua liberada en inundar un acre de tierra a una profundidad de un pie
suponiendo que el hoyo permanece del mismo tamaño. (Una familia
estadounidense común de cuatro miembros utiliza esta gran cantidad de agua en
un año.)
Preguntas
1. (1 punto) Para aumentar el movimiento molecular de un sistema, se le debe
suministrar
a) temperatura
b) calor
c) energía cinética que es de movimiento
2. (1 punto) La temperatura de ebullición del agua a nivel del mar (a 1 atmosfera de
presión) es de 100°C. La columna de vapor del aire sobre la olla del agua que hierve
ejerce presión sobre las moléculas de la misma y determinan que se realice la
ebullición a esa temperatura. A mayor altura (como en la Cd de México), la columna
será menor por lo que la temperatura de ebullición
a) no cambia.
b) disminuye.
c) aumenta.