Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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CAPÍTULO 1
1-65 Resuelva el problema 1-64 con el software EES
(u otro). Imprima la solución completa e incluya
los resultados numéricos con las unidades apropiadas.
1-66 Considere un hombre con estatura de 1.75 m de pie
verticalmente en agua, y completamente sumergido en una
piscina. Determine la diferencia entre las presiones que actúan
en su cabeza y en los dedos de sus pies, en kPa.
1-67 Un gas está contenido en un dispositivo vertical de
cilindro-émbolo entre los que no hay fricción. El émbolo tiene
una masa de 3.2 kg y un área de sección transversal de 35
cm 2 . Un resorte comprimido sobre el émbolo ejerce una fuerza
de 150 N. Si la presión atmosférica es de 95 kPa, calcule la
presión dentro del cilindro. Respuesta: 147 kPa
150 N
P atm = 95 kPa
m P = 3.2 kg
1-70 Vuelva al problema 1-69 y con el software EES
(u otro) investigue el efecto de la densidad del
fluido del manómetro en el intervalo de 800 a 13 000 kg/m 3
sobre la diferencia de altura del manómetro. Grafique la diferencia
de altura del fluido en función de la densidad y analice
los resultados.
1-71 Un manómetro que contiene aceite (r 850 kg/m 3 )
se conecta a un recipiente lleno de aire. Si la diferencia del
nivel de aceite entre ambas columnas es de 36 cm y la presión
atmosférica es de 98 kPa, determine la presión absoluta del
aire en el recipiente. Respuesta: 101 kPa
1-72 Un manómetro de mercurio (r 13,600 kg/m 3 ) se
conecta a un ducto de aire para medir la presión en su interior.
La diferencia entre los niveles del manómetro es 15 mm, y la
presión manométrica es 100 kPa. a) De acuerdo con la figura
P1-72, determine si la presión en el ducto es mayor o menor
que la presión atmosférica. b) Determine la presión absoluta
en el ducto.
A = 35 cm 2
Aire
P = ?
h = 15 mm
FIGURA P1-67
1-68 Vuelva al problema 1-67 y con el software EES
(u otro) investigue el efecto de la fuerza del
resorte en el intervalo de 0 a 500 N sobre la presión dentro del
cilindro. Represente la presión en función de la fuerza del
resorte y analice los resultados.
1-69 Se conectan un medidor y un manómetro a un
recipiente de gas para medir su presión. Si la
lectura en el medidor es 80 kPa, determine la distancia entre
los dos niveles de fluido del manómetro si éste es a) mercurio
(r 13 600 kg/m 3 ) o b) agua (r 1 000 kg/m 3 ).
Gas
P g = 80 kPa
FIGURA P1-69
h = ?
FIGURA P1-72
1-73 Repita el problema 1-72 para una diferencia de altura
de mercurio de 45 mm.
1-74E Comúnmente la presión arterial se mide con un saco
cerrado y lleno de aire provisto de un medidor de presión, el
cual se enrolla alrededor de la parte superior del brazo de una
persona, al nivel del corazón. Con un manómetro de mercurio
y un estetoscopio, se miden la presión sistólica (la presión
máxima cuando el corazón está bombeando) y la presión diastólica
(la presión mínima cuando el corazón está en reposo)
en mm Hg. En una persona sana, estas presiones se hallan en
alrededor de 120 mm Hg y 80 mm Hg, respectivamente, y se
indican como 120/80. Exprese ambas presiones manométricas
en kPa, psi y en metros columna de agua.
1-75 La presión arterial máxima en la parte superior del
brazo de una persona saludable es de alrededor de 120 mm Hg.
Si un tubo vertical abierto a la atmósfera se conecta a la vena
del brazo, determine cuánto ascenderá la sangre en el tubo.
Considere la densidad de la sangre como 1 050 kg/m 3 .
1-76 Determine la presión que se ejerce sobre un buzo a 30 m
debajo de la superficie libre del mar. Suponga una presión
barométrica de 101 kPa, y una gravedad específica de 1.03
para el agua de mar. Respuesta: 404.0 kPa