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E n un proceso industrial de electro – deposición de estaño se requiere recubrir 300 m^2 de superficie de piezas para equipos médicos con una capa de espesor promedio de 7.5E-4 mm. Determinar la masa de estaño requerida para esta operación. El fluido es una sustancia que: a. Siempre se expande hasta llenar el recipiente que lo contiene. b. en reposo todos sus puntos no presentan esfuerzos cortantes en ninguna dirección. c. Es más compresible que una sustancia sólida. d. Se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo cortante.

El coeficiente de tensión superficial se define como. a. Una medida de la viscosidad del líquido b. Una correlación entre el valor de las fuerzas cohesivas y las fuerzas adhesivas presentes en el fluido. c. Energía por unidad de área de una interfaz líquido-líquido o líquido – gas. d. Ninguna de las anteriores. En un viscosímetro de cilindros concéntricos se conoce que la muestra que llena la holgura entre los dos cilindros es de un fluido tixotrópico si: a. La gráfica Torque – Temperatura a ω cte presenta pendiente positiva. b. La gráfica Torque – Tiempo a ω y Temperatura ctes presenta pendiente negativa. c. La gráfica Torque –. Temperatura a ω cte presenta pendiente negativa. d. La gráfica Torque – Tiempo a ω y Temperatura ctes presenta pendiente positiva.

En un viscosímetro de cilindros concéntricos de 15 cm y 35 cm de diámetro y longitud del cilindro interno respectivamente, y 1.2 mm de holgura entre los dos cilindros, con un aceite de viscosidad cinemática de 1.25E-4 m2/s y una gravedad especifica de 0.80 a 20 °C, se requiere una potencia de 0.34 hp. Determine las rpm a las que gira el cilindro interno. (No considere el efecto de la viscosidad en el fondo) Si la forma que adopta una cuerda cuando el área encerrada por ésta y la varilla de que la sostiene se cubre con una película jabonosa, es la mostrada podemos afirmar que el cociente entre la tensión superficial σ y la componente normal del peso de la cuerda por unidad de longitud es: a. Igual a 0.0 b. menor que 1.0 c. Igual a 1.0 d. Mayor que 0.5

Si ponemos dos pompas de jabón A y B de radios R1 y R2 ( R1 < R2 como se muestra) en los extremos de un tubo, y abrimos la llave que las comunica se verifica: a. A y B aumentan de radio simultáneamente. b. A disminuye y B aumenta de radio B simultáneamente. A c. A aumenta y B disminuye de radio R2 R1 simultáneamente. d. A y B disminuyen de radio simultáneamente.

En la figura 1 se muestra un eje lubricado que rota dentro de una camisa concéntrica a 1200 . La luz es pequeña con respecto al radio , de tal forma que se puede suponer una distribución lineal de velocidad en el lubricante. ¿Cuáles son los requerimientos de potencia para rotar el eje? Datos del problema:

= 2

,

= 6

,

= 0.1

y = 0.2

.

.

L R

δ

Figura 1. Un ensamble pistón-tanque contiene gas de nitrógeno con una masa de 6.73 , con un volumen inicial de 0.3 y una presión inicial de 450 . Se sabe que el gas sigue . la ley ∀ = !" "#, adicionalmente a la ley del gas perfecto. Determinar la presión en el tanque cuando el volumen del gas se reduce a 0.15 . ¿Cuáles son las correspondientes temperaturas inicial y final en el tanque?

Dos placas planas delgadas, inclinadas un ángulo $, se encuentra semisumergido en un depósito que contiene un líquido de tensión superficial conocida % y angulo de contacto &, como se muestra en la figura 3. A la altura de la superficie libre del líquido en el depósito, las dos placas se encuentran separadas una distancia y tienen un espesor ' en la dirección perpendicular al papel. En la región entre las placas el liquido sube una distancia ℎ, tal como se indica. ¿Cuál es la fuerza total hacia arriba (según el eje )), debida a la tensión superficial, que actúa sobre la columna de líquido entre las placas? Si la densidad del líquido es *, obtenga una expresión de la tensión superficial % en función del resto de las variables.

Figura 3. Se introducen simultáneamente en un líquido que moja el material del que están conformados un tubo de 3 mm de diámetro interno y dos placas planas verticales paralelas y separadas 3 mm. Comparada con la columna que asciende por el interior del tubo, se observa que la longitud de la columna de líquido que asciende entre las placas es: a. La mitad. b. El doble. c. Igual. d. El triple.

Al comparar la sobrepresión que hay dentro de una burbuja de jabón de 5 mm de diámetro y la que hay dentro de una gota de agua de 3mm diámetro, se establece que la tensión superficial de la solución jabonosa es del 70% de la tensión superficial del agua porque la relación de la sobrepresión en el interior de la burbuja de jabón a la del interior de la gota de agua es: a. 0.35 b. 0.63 c. 0.84 d. 1.02

Un alambre circular delgado de platino se levanta desde una posicion de contacto con agua a 25 °C. El agua forma un angulo de contacto de cero (0) grados con los bordes interno y externo del alambre, como se muestra. Determine la fuerza F requerida para esta accion. La tension superficial del agua es de 0.072 N/m. La densidad del platino es de 21450 kg/m3. F

φ = 10 mm

Agua a 25 °C

200 mm

El ascenso (o descenso) capilar no está limitado a los tubos de sección circular a) Encontrar una expresión para calcular el ascenso capilar de un líquido entre dos láminas planas, paralelas entre sí y separadas por una distancia d, colocadas verticalmente y sumergidas parcialmente en un líquido contenido en un depósito de grandes dimensiones. b) Calcular la fuerza por unidad de longitud con que se atraen entre sí las láminas. Explicar el mecanismo por medio del cual se ejerce esta fuerza entre las láminas. Consideremos un recipiente prismático en forma de cuña, como se ilustra en la figura 4 adjunta, siendo muy pequeño el ángulo θ formado por las caras de la cuña. Demostrar que el perfil de la superficie libre del líquido que se dibuja en las caras de la cuña es 2 2 2 una rama de hipérbola equilátera. (y - x = a )

http://www.youtube.com/watch?v=kNUnlnbdgMU

¿En qué relación deberán encontrarse los radios de dos tubos capilares, de vidrio, para que al introducirlos en agua destilada (a 20 °C) y en yoduro de metileno (a 20 °C), respectivamente, los líquidos alcancen la misma altura en sendos tubos? Un tubo en forma de U, cuyas dos ramas tienen distinta luz, una capilar de 0.2 mm de diámetro interno y la otra de 1 cm de diámetro interno, se mantiene en posición vertical y se llena parcialmente de mercurio a 20 °C. Calcular el desnivel entre las superficies libres del mercurio en ambas ramas del tubo. Repetir los cálculos anteriores para el caso de que el tubo contenga agua a 20 °C.

Se construye una artesa rectangular con un cedazo de alambre fino cuyas mallas tienen unas dimensiones internas de 1 mm. La superficie del alambre del cedazo se ha tratado con un material que no es mojado por el agua. Calcular la profundidad a la que podrá hundirse el fondo de la artesa antes de que el agua comience a fluir a través de sus mallas.

Al observar la figura 6 se puede tener una primera impresión de que muestra una situación que no corresponde con la teoría. ¿Descríbala? Considerando los efectos de capilaridad demuestre que no existe error en la figura. Figura 6

Calcular el incremento de energía libre superficial que tiene lugar cuando se pulveriza un litro de agua en gotitas de 1 mm de diámetro.

Cuando 1 cm3 de mercurio cae al suelo desde una altura de 1 m se fracciona en gotitas que, por término medio, tienen un diámetro de 0.5 mm. Calcular la fracción de la energía cinética que se emplea en el fraccionamiento.

Un cilindro sólido de acero, (S = 8.07) de diámetro D = 2 cm, longitud L= 15 cm, debido a la gravedad cae desde el reposo, dentro de un tubo vertical de diámetro D0 = 2,04 cm. El espacio libre, (D0 – D), está

D L L

lleno con una película de glicerina a 25 ° C. (DR = 1.263; ν =7.88E-4 m2/s). Determine la velocidad terminal de caída del cilindro, Y el tiempo que requiere para alcanzarla.

D0 En el laboratorio se implementa un procedimiento para determinar la tensión superficial del agua mediante el dispositivo cuyo esquema muestra la figura. El cero de la balanza se ajusta con el peso del recipiente A parcialmente lleno con agua sobre la balanza. Una placa limpia de vidrio, unida mediante un hilo y poleas al recipiente B inicialmente vacio, se sumerge ligeramente en el agua. Finalmente mediante llenado del recipiente B por goteo de agua se va extrayendo lentamente la placa de vidrio y se observa que la balanza registra valores negativos. Cuando la placa de vidrio se separa totalmente del agua en A, la balanza registra el mínimo valor de -1.12 gr. antes de volver a cero. Determine el valor de la tensión superficial del agua. Utilice un DCL para explicar los cálculos.

1X75 mm B

A

Placa de vidrio Agua

gr.

Mediante el dispositivo mostrado se formaron dos burbujas, cada una con soluciones jabonosas de diferente concentración de tenso-activos. La burbuja 1 con solución jabonosa, de tensión superficial 45 dyne/cm. Determine la tensión superficial de la solución jabonosa de la burbuja 2. (Datos: R1 = 4[cm]; R2= 2[cm]; H = 0,5[cm].)

Burbuja 1

H

R2

R1 Aire

Burbuja 2

Aire

Aire

SG = 0.7

Dentro de un cilindro hueco de 25 cm de altura, 10 cm de diámetro y 8 cm de diámetro interior, se introduce un cilindro macizo de la misma altura, pero de 6 cm de diámetro. El material de los dos cilindros es Acero al carbón AISI1010.Si al llenar el espacio entre los cilindros con una sustancia desconocida, el peso del sistema se incrementa en un 75.6% Determine la densidad de la sustancia desconocida. Cuál es su identidad química.

Un recipiente elástico, herméticamente cerrado, está lleno de metanol líquido a -15 °C , y un bar de presión absoluta. El sistema se calienta hasta los 50 °C y como consecuencia del aumento de presión que experimenta el líquido al tratar de dilatarse, el recipiente se expande 1.5% en volumen. Determinar la presión final en el líquido. (Datos: α = 1,002E-05 [1/pa]; β = 0,003434 [1/C])