Se bombea agua desde un depósito inferior hacia otro más alto mediante una bomba que suministra 20 kW de potencia mecánica útil al agua. La superficie libre del depósito superior está 50 m más arriba que la superficie del inferior. Si se mide que el gasto de agua es de 0.03 m3/s, determine la pérdida irreversible de carga del sistema y la potencia mecánica perdida en el transcurso de este proceso.
Planteando la ecuación de Bernoulli:
Dividiendo esta ecuación entre el peso específico, se tiene que:
Donde hb corresponde a la carga del sistema, y hl corresponde a la carga irreversible del sistema.
Ahora, utilizando la ecuación anterior entre los dos puntos negros de la figura, se tiene que tanto la diferencia de presiones como de la velocidad son iguales a 0.
La ecuación queda así:
Se sabe que la potencia es igual al flujo multiplicado por la gravedad y por hb.
Despejando hb
Esta seria la carga total del sistema, pero como el ejercicio requiere saber la perdida irreversible de carga, se reemplaza en la ecuación de Bernoulli
Hallando hl , se puede utilizar la ecuación de potencia para hallar la potencia mecánica de perdida del sistema, la cual es igual a :
Cabe resaltar que el resultado final tiene unidades de kg/(m2*s3) o J/s , lo cual equivale a 1 Watt
muy buen contenido, nunca había visto una explicación tan buena, detallada y concreta, mis mas sinceras felicitaciones.
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