En un sistema horizontal de tubos, uno de ellos (diametro interior = 4mm) de 20 cm de largo se conecta en linea (diametro interior 5mm) de 30cm de largo. Cuando un fluido viscoso se empuja a travez de los tubos a una tasa estacionaria,¿Cual es la razon de la diferencia de presion a travez del tubo de 20cm con relacion con la del tubo de 30 cm?
la respuesta debe de ser 1.6 gracias
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Como se trata de un fluido viscoso que circula en régimen laminar se puede aplicar la ley de Poiseuille:
G = π R^4 ∆P / (8 η L)
donde:
G = gasto
R = radio interior del tubo
∆P = incremento de presión en el segmento del tubo
η = viscosidad del fluido
L = longitud del segmento de tubo
Para una deducción de la ecuación de Poiseuille:
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Pois...
En tu problema tenemos dos segmentos de tubo con distintas características, pero el gasto debe ser el mismo.
G = π R1^4 ∆P1 / (8 η L1) ........... tubo #1
G = π R2^4 ∆P2 / (8 η L2) ........... tubo #2
Como el gasto es el mismo podemos igualar las dos ecuaciones:
π R1^4 ∆P1 / (8 η L1) = π R2^4 ∆P2 / (8 η L2)
Simplificando:
R1^4 ∆P1 / L1 = R2^4 ∆P2 / L2
∆P1/∆P2 = L1/L2 (R2/R1)^4
Remplazando valores:
∆P1/∆P2 = 300 mm / 200mm (2 mm / 2,5 mm)^4
► ∆P1/∆P2 = 1,63 (sin unidades, puesto que es factor de relación)
Un saludo.