Se presentan una serie de ejercicios pertenecientes a la primeta unidad de Mecanica de los Fluidos para resolver.

1. I Unidad Mecánica de los Fluidos. Ejercicios
Propuestos
PROBLEMAS PROPUESTOS
1.1 Convertir una longitud de 1.250 milímetros en metros.
1.2 Convertir un área de 2,05 metros cuadrados en centímetros cuadrados.
1.3 Convertir un volumen de 7.390 centímetros cúbicos en metros cúbicos.
1.4 Convertir un volumen de 6,35 litros en metros cúbicos.
1.5 Convertir una longitud de 28 pies a pulgadas.
1.6 Convertir un volumen de 55 galones americanos en pies cúbicos.
1.7 Convertir un área de 250 pies cuadrados en pulgadas cuadradas.
1.8 Convertir un volumen de 7.853 pulgadas cúbicas en galones americanos.
1.9 Convertir una presión de 1.500 kPa en psi
1.10 Convertir una potencia de 2,5 kW en Lb-pie/min.
1.11 Si 6.000 litros de aceite poseen una masa de 5.080 kg., determinar su densidad absoluta,
densidad relativa y peso específico. Usar unidades coherentes con el Sistema Internacional.
1.12 Si un fluido tiene una densidad de 1225 kg/m3, se pide:
a) El volumen de una determinada cantidad de fluido cuyo peso fuese 107
dina.
b) El peso en dina de 5m3
de dicho fluido.
c) La masa en kg de una determinada cantidad de fluido que en la luna pesase 250N Dato:
Gravedad lunar = 1,61 m/s2
.
1.13 El tanque de combustible de un automóvil tiene capacidad de 25 galones. Si se llena con
gasolina cuya densidad absoluta es de 1,32 slug/pie3
, ¿Cuánto es el peso que tendría la
gasolina en libras?
1.14 Determinar la viscosidad cinemática de un líquido, en m2
//s, cuya viscosidad dinámica es de
15,14 Poise y su densidad relativa 0,964.
1.15 Un eje de 8 cm. de diámetro desliza a 12 cm/s a través de un cojinete de 20 cm de largo
con una holgura de 0,08 mm., cuando se aplica una fuerza de 100 N (ver fig.). Determinar
la viscosidad dinámica del fluido entre el eje y el cojinete, en Poise.
1.16 El agua a 32 0
C que sale de un grifo de 1,5 cm de diámetro tiene una velocidad media de 2
m/s. ¿Esperaría usted que este flujo fuera laminar?
1.17 Se tiene un caudal en peso de 0,06 N/s de un aceite cuya densidad relativa es 0,86; se
pide:
a) Caudal másico en el Sistema Internacional.
b) Caudal volumétrico en m3
/s; l/s y cm3
/s.

2. 1.18 En la coraza de la figura fluye agua a 10 0
C a razon de 850 L/min. La coraza esta hecha de
tubos de cobre de 2 pulg. tipo K, y los tubos tambien son de cobre de 3/8 pulg, tipo
K.Calcule el numero de Reynolds para el flujo.
1.19 Por una tubería de 3 pulgadas de diámetro nominal catálogo 80 fluye agua a 200 0C y 1.554
kPa; una válvula reguladora instalada en la tubería permite una caída de presión que en un
manómetro en U resulta en 791 cm de mercurio, la salida de la válvula es una tubería de 1 pulgada
de diámetro nominal catálogo 80. La temperatura después de la válvula resulta ser 171,5 0C. Calcule
la variación porcentual en la velocidad del fluido en la tubería después de salir de la válvula
reguladora. (Ayuda: Use la ecuación de continuidad y no olvide que la densidad de los gases es
función fuerte de la presión y la temperatura)
1.20 Una tubería transporta 200 kg/s de agua. La tubería se divide en un ramal de 5 cm de
diámetro y uno de 7 cm de diámetro. Si la velocidad media en la tubería de diámetro más
pequeño es de 25 m/s, calcule el caudal en la tubería más grande.
1.21 Se mide una razón de flujo de 0,02 m3 /s en una tubería de hierro forjado de 10 cm de
diámetro. Calcule la caída de presión en un tramo horizontal de 100 m si la tubería transporta: a)
Agua a 60°C. b) Fuel-oil pesado a 40°C. c) Glicerina a 20°C. d) Agua a 10°C.
1.22 En una tubería horizontal de 2 in de diámetro interior fluye leche de densidad relativa 1,032 a
razón de 100 L/min a una presión de 0,7 kg/cm2. Si la tubería se estrecha a 1,5 pulgadas de
diámetro, ¿Cuál será la nueva presión en Pa? (Despréciese la pérdida de carga por fricción).
1.23 Fluye agua a 10°C del punto A al punto B por el conducto que se muestra en la figura. Si
el caudal es de 0,37 (m3
/s) y la presión en A es de 66,2 kPa, determinar la presión en B
(kPa).
1.24 Por una tubería lisa de 8” de diámetro continuo y una longitud de 1 Km, se bombea
agua a una temperatura de 20 °C hasta una altura de 30,9 m. La tubería descarga en un
tanque abierto a la presión atmosférica con una rapidez de 0,4 lt/s. Calcule:

3. a) El tipo de régimen del fluido en la tubería.
b) La caída de presión en la tubería.
1.25 Por una tubería de 1/8 de pulgada (0.3175cm) de diámetro pasa aceite de motor. El aceite tiene
una viscosidad μ = 30 x10-3 N.s/m2, temperatura de 20 0C y densidad de 0,8 gr/cm3,
descargando a la atmósfera con un gasto de 0,1ml/s. Para medir la caída de presión en la tubería
se colocan dos tubos manométricos separados una distancia de 30 cm como se indica en la
figura. Calcule:
a) El No. de Reynolds.
b) La caída de presión en cm de altura equivalentes entre los dos tubos manométricos.
1.26 Entra agua de manera estacionaria a un tanque de diámetro DT, con un flujo de masa de
Min. Un orificio de diámetro Do que está en el fondo deja que el agua se escape. El orificio
tiene bordes redondeados, de modo que las pérdidas por fricción son despreciables. Si el
tanque está vacío al inicio, a) determine la altura máxima a la que llegará el agua en el tanque
y b) obtenga una relación para la altura z del agua, como función del tiempo.
1.27 Para el sistema mostrada en la figura, calcule: a) el flujo volumétrico de aceite que sale
de la tobera, b) las presiones en A y B.
0 0
Figura. Los manómetros indican la caída de presión de un fluido viscoso, en los diversos
tramos de la tubería, que descarga a la atmósfera a una altura de 30,9 m.
0
1 Km
30.9m
30 cm
h
Figura. Distancia entre
dos tubos manométricosy
la diferencia de alturas
debido a la caída de
presión de un fluido
laminar viscoso.

4. 1.28 Una bomba manual de rociado absorbe líquido de un depósito, que se encuentra
conectado al tramo más angosto de la bomba, a través de un tubo que tiene una altura,
Δh = 8 cm, como se muestra en la figura. El diámetro en la parte ancha es de 2.5 cm, el
diámetro del tubo en la parte angosta es de 3 mm y el líquido en el depósito tiene una
densidad de 0.75 gr/cm3
. Considerando una densidad de 1.3x10-3
gr/cm3
para el aire en la
bomba, calcular:
a) La diferencia de presiones entre las partes ancha y angosta, ΔP, mínima para elevar el
líquido desde el depósito a una altura Δh.
b) Las velocidades mínimas v1 y v2 entre las partes ancha y estrecha de la bomba.
1.29 En el sistema mostrado en la figura, hallar:
a) Rapidez de flujo de volumen. b) Diferencia de presión entre B y C. c) Presiones en los
puntos A, B, C y D.
El diámetro interno de la tubería es de 65 mm y el diámetro de la boquilla es de 25 mm.

5. 1.30 Por un tubo de Venturi, que tiene un diámetro de 1 pulgada por la parte ancha y ¾
pulgada en la parte estrecha, circula agua (ver figura). El Venturi tiene conectados dos tubos
manométricos que marcan una diferencia de alturas del agua Δh = 30 cm. Calcule:
a. ¿Cuántos metros cúbicos de agua por segundo circulan por el tubo?
1
h
21