Ejercicios resueltos de caudal

Ejercicio 1

Un tanque de 200 litros se llena en 3 minutos.

¿Cuál es el caudal del flujo que ingresa al tanque?

Solución

Planteamos la fórmula de caudal y reemplazamos por los valores dados en el ejercicio.

Ejercicio 2

Por el extremo de un caño de sección circular de 2 cm de diámetro sale agua a una velocidad de 0,5 m/s.

Determinar el caudal.

Solución

Pasamos la velocidad a una unidad más pequeña (dm/s) para facilitar las cuentas.


Calculamos la superficie transversal del caño. En primer lugar calculamos el radio como la mitad del diámetro, lo que nos da 1 cm.


Pasamos la superficie a dm2


Planteamos la fórmula de caudal y reemplazamos por los valores calculados:

Ejercicios de continuidad hidrodinámica

Ejercicio 1

Por el extremo de un tubo horizontal de 2 cm de diámetro ingresa agua a una velocidad de 0,2 m/s.

¿A qué velocidad saldrá el agua si el diámetro del extremo de salida es de 1 cm.

Solución

Obtenemos los radios que son de 1 cm y 0,5 cm respectivamente. Luego calculamos las superficies de entrada y salida.


Por la ecuación de continuidad sabemos que el caudal (a · v) es constante a lo largo de todo el recorrido. Por lo tanto el caudal a la entrada debe ser igual al caudal a la salida.


Despejamos la velocidad de salida de la ecuación de continuidad.


Reemplazamos por los valores y obtenemos el resultado.

Ejercicio 2

Por el extremo de un tubo de 5 cm de diámetro ingresa agua a una velocidad de 0,3 m/s. En el extremo de salida el agua sale a una velocidad de 0,6 m/s.

¿Cuál es el diámetro del extremo de salida?

Solución

Calculamos el radio como la mitad del diámetro y nos da 2,5 cm. Luego calculamos la superficie de entrada:


Planteamos la ecuación de continuidad.


Despejamos la superficie de salida.


Reemplazamos por los valores del ejercicio


Pasamos el resultado a cm2. El número nos queda igual ya que por ser un superficie la coma se corre de a dos lugares a la vez. Por lo tanto de metros a centímetros debemos correrla cuatro lugares, que son los mismos lugares del exponente.


Planteamos la fórmula de la superficie de una circunferencia y despejamos el radio.


Reemplazamos los valores y obtenemos el radio.


Luego el diámetro es igual al doble del radio, es decir 3,54 cm.