previo 7 termodinamica Facultad de Ingenieria

UNAM 3a4%ta$ $e I0e&er(a

PREVIO #7 “GASTO MÁSICO Y POTENCIA DE UNA BOMBA” Nombre: Batta Go!"e! E$%ar$o Da&e Gr%'o $e teor(a: )* Gr%'o $e +aborator&o: ,, Pro-e.ora: /ara0o!a /12&0a D&aa ING 3e45a $e etre0a: )6 $e O4t%bre $e )89 Seme.tre )898

Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba” 1. Escriba la ecuación de la Primera Ley de la ermodinámica para sistemas abiertos y e!pli"ue cada uno de sus trminos.

;<=> m ?@ -&<0 !-!&< %-%&< P-V-P&V& DF$e: ; > Eer0(a e -orma $e 4aor %e re4&be o etre0a e .&.tema => Eer0(a e -orma $e trabaHo %e re4&be o etre0a e .&.tema M> ma.a @ V-  V& > Camb&o e a eer0(a 4&Jt&4a 0 /-  /& > Camb&o e a eer0(a 'ote4&a %-  %& > Camb&o e a eer0(a &tera P- -  P&& > TrabaHo $e K%Ho o bombeo $. Escriba la ecuación de continuidad y di%a sus unidades en el &'.

+a 4at&$a$ $e ma.a %e 'a.a 'or %a .e44&F tra.er.a 'or %&$a$ $e t&em'o .e 4oo4e 4omo K%Ho m".&4oL DF$e: > K%Ho m".&4o e 0.  > $e.&$a$ $e -%&$o $e trabaHo 0m, A > .e44&F tra.er.a 'or $o$e .e $e.'a!a e K%&$o m V > eo4&$a$ a a 4%a .e $e.'a!a e K%&$o m. (. )a%a una clasi*cación de bombas+ di%a cuáles son sus caracter,sticas y e!pli"ue cuál es la di-erencia entre una bomba centr,-u%a y una de desplaamiento positivo.

+a 'r&4&'a 4a.&4a4&F $e a. bomba. .e rea&!a ate$&e$o a 'r&4&'&o $e -%4&oam&eto e e %e .e ba.a: Bomba. $e $e.'a!am&eto 'o.&t&o o o%mJtr&4o: e a. %e e 'r&4&'&o $e -%4&oam&eto e.t" ba.a$o e a 5&$ro.t"t&4aQ $e mo$o %e e a%meto $e 're.&F .e rea&!a 'or e em'%He $e a. 'are$e. $e a.

Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba”

4"mara. %e ar(a .% o%meL E e.te t&'o $e bomba.Q e 4a$a 4&4o e Fr0ao 'ro'%.or 0eera $e maera 'o.&t&a % o%me $a$o o 4&&$ra$aQ 'or o %e tamb&J .e $eom&a bomba. o%mJtr&4a.L E 4a.o $e 'o$er ar&ar e o%me m"&mo $e a 4&&$ra$a .e 5aba $e bomba. $e o%me ar&abeL S& e.e o%me o .e '%e$e ar&arQ eto4e. .e $&4e %e a bomba e. $e o%me HoL A .% e! e.te t&'o $e bomba. '%e$e .%b$&&$&r.e e:  Bomba. $e Jmboo aterat&o: e a. %e e&.te %o o ar&o. 4om'art&meto. Ho.Q 'ero $e o%me ar&abeQ 'or a a44&F $e % Jmboo o $e %a membraaL E e.ta. m"%&a.Q e mo&m&eto $e K%&$o e. $&.4ot&%o  o. 'ro4e.o. $e 4ar0a  $e.4ar0a .e rea&!a 'or "%a. %e abre  4&erra aterat&ameteL  Bomba. o%mJtr&4a. rotat&a. o rotoe.t"t&4a.: e a. %e %a ma.a K%&$a e. 4oa$a e %o o ar&o. 4om'art&meto. %e .e $e.'a!a $e.$e a !oa $e etra$a $e baHa 're.&F 5a.ta a !oa $e .a&$a $e ata 're.&F $e a m"%&a Bomba. roto$&"m&4a.: e a. %e e 'r&4&'&o $e -%4&oam&eto e.t" ba.a$o e e &ter4amb&o $e 4at&$a$ $e mo&m&eto etre a m"%&a  e K%&$oQ a'&4a$o a 5&$ro$&"m&4aL E e.te t&'o $e bomba. 5a %o o ar&o. ro$ete. 4o "abe. %e 0&ra 0eera$o % 4am'o $e 're.&oe. e e K%&$oL E e.te t&'o $e m"%&a. e K%Ho $e K%&$o e. 4ot&%oL E.ta. t%rbo m"%&a. 5&$r"%&4a. 0eera$ora. '%e$e .%b$&&$&r.e e:  Ra$&ae. o 4etr(-%0a.: 4%a$o e mo&m&eto $e K%&$o .&0%e %a trae4tor&a 'er'e$&4%ar a eHe $e ro$ete &m'%.orL  A&ae.: e K%&$o 'a.a 'or o. 4aae. $e o. "abe. .&0%&e$o %a trae4tor&a 4ote&$a e % 4&&$roL  D&a0oae. o 5e&4o4etr(-%0a.: 4%a$o a trae4tor&a $e K%&$o .e rea&!a e otra $&re44&F etre a. ater&ore.Q e. $e4&rQ e % 4oo 4oa&a 4o e eHe $e ro$eteL Se01 e t&'o $e a44&oam&eto: Bomba $e Fb%o. $obe.Q bomba roto$&"m&4a a&aQ bomba $e e0raaHe.Q bomba 4etr(-%0a $e * eta'a.L  Ee4trobomba.: GeJr&4ameteQ .o a%ea. a44&oa$a. 'or % motor eJ4tr&4oQ 'ara $&.t&0%&ra. $e a. motobomba.Q 5ab&t%amete a44&oa$a. 'or motore. $e e'o.&F  Bomba. e%m"t&4a.: %e .o bomba. $e $e.'a!am&eto 'o.&t&o e a. %e a eer0(a $e etra$a e. e%m"t&4aQ ormamete a 'art&r $e a&re 4om'r&m&$oL


 Bomba. ma%ae.L U t&'o $e bomba ma%a e. a bomba $e baa4(L Bomba a.'&rate: % 4&&$ro %e 4ot&ee % '&.tF mF& e.t" 4oe4ta$o 4o e .%m&&.tro $e a0%a me$&ate % t%boL Ua "%a bo%ea a etra$a $e t%bo a 4&&$roL +a "%a e. 4omo %a '%erta 4o 0o!e.Q %e .oo .e abre 5a4&a arr&baQ $eHa$o .%b&rQ 'ero o baHarQ e a0%aL Detro $e '&.tFQ 5a %a .e0%$a "%a %e -%4&oa e a m&.ma -ormaL C%a$o .e a44&oa a ma&eaQ e '&.tF .%beL E.to a%meta e o%me e&.tete $ebaHo $e '&.tFQ Q 'or o tatoQ a 're.&F $&.m&%eL +a 're.&F $e a&re orma %e a4t1a .obre a .%'er4&e $e a0%aQ $e 'o!oQ 5a4e .%b&r e (%&$o 'or e t%boQ -ra%ea$o a "%a%e .e abre  o 5a4e etrar e e 4&&$roL Bomba &m'eete: 4o.&.te e % 4&&$roQ % '&.tF  % 4a2o %e baHa 5a.ta e $e'F.&to $e a0%aL A.&m&.moQ t&ee %a "%a %e $eHa etrar e a0%a a 4&&$roQ 'ero o re0re.arL No 5a "%a e e '&.tFQ %e e. 4om'etamete .F&$oL De.$e e etremo &-er&or $e 4&&$ro .ae % .e0%$o t%bo %e e0a 5a.ta %a 4"mara $e a&reL +a etra$a a e.a 4"mara e. bo%ea$a 'or %a "%a %e $eHa etrar e a0%aQ 'ero o .a&rL De.$e e etremo &-er&or $e a 4"mara $e a&reQ otro 4a2o ea e a0%a a % ta%e $e a a!otea o a %a ma0%eraL Bomba 'er&.t"t&4a: Ua bomba 'er&.t"t&4a e. % t&'o $e bomba $e $e.'a!am&eto 'o.&t&o %.a$a 'ara bombear %a ar&e$a$ $e K%&$o.L E K%&$o e. 4ote&$o $etro $e % t%bo Ke&be em'otra$o $etro $e %a 4%b&erta 4&r4%ar $e a bomba a%%e .e 5a 5e45o bomba. 'er&.t"t&4a. &eae.L Ua bomba 4etr(-%0a e. % t&'o $e bomba 5&$r"%&4a %e tra.-orma a eer0(a me4"&4a $e % &m'%.or rotator&o ama$o ro$ete e eer0(a 4&Jt&4a  'ote4&a re%er&$a.L A%%e a -%er!a 4etr(-%0a 'ro$%4&$a $e'e$e tato $e a eo4&$a$ e a 'er&-er&a $e &m'%.or 4omo $e a $e.&$a$ $e (%&$oQ a eer0(a %e .e a'&4a 'or %&$a$ $e ma.a $e (%&$o e. &$e'e$&ete $e a $e.&$a$ $e (%&$oQ o 5a "%a. e a. bomba. $e t&'o 4etr(-%0o e K%Ho e. %&-orme  &bre $e '%.a4&oe. $e baHa -re4%e4&aL M&etra. %e %a bomba $e $e.'a!am&eto 'o.&t&o e. a%ea %e e.t" ba.a$a e a 5&$ro.t"t&4aQ $e mo$o %e e a%meto $e 're.&F .e rea&!a 'or e em'%He $e a. 'are$e. $e a. 4"mara. %e ar(a .% o%meL E e.te t&'o $e bomba.Q e 4a$a 4&4o e Fr0ao 'ro'%.or 0eera $e maera 'o.&t&a % o%me $a$o o 4&&$ra$aQ 'or o %e tamb&J .e $eom&a bomba. o%mJtr&4a.L /. 0u di-erencias 2ay entre la ecuación de 3ernoulli y la Primera Ley de la ermodinámica aplicada a un sistema abierto4


;%e e a e4%a4&F $e Bero%& a ar&a4&F $e tem'erat%ra e. $e.'re4&abeQ o .e tra.m&te & .e %&ta 4aor a .&.temaQ e K%&$o o 4o.&$era &4om're.&be  o 5a trabaHo $e Ke45aL 5. Para un sistema abierto+ 0"u es r%imen permanente+ estado estacionario+ estado estable y 6uo unidimensional4

RJ0&me 'ermaete: a. 'ro'&e$a$e. $e K%&$o 'ermae4e 4o.tate. 4%a$o e.te K%e a traJ. $e .&.tema E.ta$o e.ta4&oar&o: 4%a$o a. 'ro'&e$a$e. e %a 'o.&4&F $a$a $etro o e a. -rotera. $e o%me $e 4otro .o 4o.tate. re.'e4to a t&em'oL E.ta$o e.tabe: E. % 'ro4e.o e e 4%a a. 'ro'&e$a$e. e 4a$a '%to $e o%me $e 4otro .e mat&ee 4otate. 4o e t&em'oL 3%Ho %&$&me.&oa: 'or eHem'oQ a eo4&$a$ %.%amete 4amb&a $e 4ero H%to a a 'are$ a % aor m"&mo e e 4etro reat&o $e 4aa $e K%Ho e 4%a%&er .e44&F tra.er.a $a$aL Por tatoQ 4%a%&er aor $e eo4&$a$ %e .e $e e % 'robema $eber" 4o.&$erar.e 4omo % aor 'rome$&o e e.a .e44&F tra.er.aL 8. 0u es el trabao de ee o trabao de 6ec2a4 escriba la ecuación para cuanti*carlo y e!pli"ue cada uno de sus trminos. 9: ;<$=>t

Do$e  e. e 'ar o tor%e W e. a eo4&$a$ a0%ar Xt e. e t&em'o 7. 0u es la potencia de una bomba+ cómo se obtiene y "u unidades se usan para e!presarla4

Para %a bomba 5&$r"%&4a a 'ote4&a P .er": P : ?)n@A

E %e:  e. e re$&m&eto $e a bomba Z e. e 'e.o e.'e4(-&4o $e a0%a > 8))) 0m, ; e. e 4a%$a e m,.


[ e. a at%ra eta $e eea4&F e m Se e're.a e m0. B. 0u es una “pic2anc2a” y cómo -unciona4

Tamb&J 4oo4&$a 4omo "%a $e '&eQ a '&45a45a re0%a e4&etemete e K%Ho e4e.ar&o $e a0%a %e re%&ere .%m&&.trar a bomba 5a4&a % $&.'o.&t&oL S% 4&erre 'er-e4to 'erm&te mateer a 4o%ma $e a0%a e4e.ar&a $etro $e a t%ber(aQ 'ara e&tar e '%r0a$o $e a bombaL +a '&45a45a 4o.ta $e %a reH&a o 4aa.t&a %e e&ta e 'a.o $e a. 'art(4%a. 0r%e.a. .%.'e$&$a. e e a0%aQ %e 'o$r(a $a2ar a bombaQ 'or o %e 0arat&!a % .%m&&.tro 4o.tate $e a0%aL . 0u es “pur%ar” y “cebar” una bomba4

Cebar %a bombaL Para 4ebar a bomba &&4&amete e 4%er'o e. ea$o ma%amete 4o a0%aL E.ta a0%a e0a 5a.ta e &m'%.or o o%ta a traJ. $e or&4&o $e 4eba$oL +a a44&F $e &m'%.or 'ro$%4e % a4(o 4o.tate e a etra$a $e m&.mo 5a.ta %e e a0%a .ea .%44&oa$a r"'&$amete a traJ. $e a "%a $e rete4&F e&.tete e e 4%er'o $e a bombaQ 4om'eta$o a.( e 4&4o $e 4eba$oL P%r0ar %a bombaL Im'&4a e ea$o $e K%&$o e to$o. o. $%4to. $e .&.tema $e a$m&.&F e'%.a$o e a&re %e 5ab(a $etroL E 4eba$o tamb&J .e %t&&!a 4omo .&F&mo $e '%r0a$oQ o %e e. o m&.moQ e&m&a4&F $e a b%rb%Ha. $e a&re %e .e -orma e e (%&$o 'or $&-ere4&a $e 're.&FL 1D. 0Cómo es la presión de entrada con respecto a la de salida de una bomba4+ 0por "u4

+a 're.&F $e etra$a e. meor a %e a bomba a%meta a eo4&$a$ $e K%&$o 'or o tato 5a4e %e a 're.&F $e .a&$a .ea maorL

3iblio%ra-,a ermodinámica+ unus F. Cen%el+ 5 Edición+ Editorial HcGraIJ)ill 2ttpK@@III.*sica.unam.m!@personales@-@ermodinamica)C allen.pd-

Cuestionario previo #7 “Gasto másico y potencia de una bomba” 2ttpK@@III.*sica.unam.m!@perso ipler+ Paul F.+ M,sica Para la Ciencia y ecnolo%,a.+ Cuarta Edición.+ $DD1+ EspaNa.+ Editorial Oevert. ennet+ 9arQ.+ ermodinámica.+ &e!ta EspaNa+ Hc GraI )ill.

Edición.+ $DD1+

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