Con qué rapidez terminal sube una burbuja de 3mm de diámetro en un líquido de viscosidad de 1, 5poise y densidad 800kg / m3? ( Suponga que la densidad del aire es 1, 2kg / m3 y que el diámetro de la burbuja no cambia).
En resumen
Respuesta : - 0. 0261 m / s Datos conocidos : Diámetro de la burbuja : 3mm = 0. 003m Radio de la burbuja : r = 0. 0015 m Densidad : 800kg / m³ Transformación poise→ Ns / m² : 1. 5 poise× ( = 10Ns⁻¹ / m²) / 1poise = 0.
Respuesta : - 0.
0261 m / s
Datos conocidos :
Diámetro de la burbuja : 3mm = 0.
003m
Radio de la burbuja : r = 0.
0015 m
Densidad : 800kg / m³
Transformación poise→ Ns / m² :
1.
5 poise× ( = 10Ns⁻¹ / m²) / 1poise = 0.
15Ns / m²
Ahora bien por Ley de Stokes : f + B – mg = 0
Donde :
B : Empuje
f : Fuerza resistiva (6 πηrv) aplicada a un fluido viscoso
Sustituimos la expresión de masa como : volumen× densidad
6 πηrv×ρfVf× g×ρoVo× g = 0 [La velocidad terminal la adquiere el cuerpo cuando la suma de fuerzas sobre
él es cero]
Al estar completamente sumergido el cuerpo : Vf = Vo = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B4%7D%7B3%7D%20%20%5Cpi%20%20r%5E%7B3%7D%20" />
Ahora bien : 6 πηrv = V×g (ρo - pf)
6 πηrv = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B4%7D%7B3%7D%20%5Cpi%20r%5E%7B3%7D%20" />g× (ρo - pf)
v = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B2%7D%7B9%7D%20%5Cfrac%7Br%5E%7B2%7Dg%7D%7Bn%7D%20%28po%20-%20pf%29" />
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=v%20%3D%20%20%5Cfrac%7B2%7D%7B9%7D%20%5Cfrac%7B%280.0015%29%5E%7B2%7D%2A9.8m%2Fs%5E%7B2%7D%20%7D%7B0.15Ns%2Fm%5E%7B2%7D%2A9%7D%20%281.2%20-%20800%29kg%2Fm%5E%7B3%7D" />
v = - 0.
0261.
1. La masa continua igual. 2. El volumen aumenta. 3. Densidad disminuye.
Es un cambio quimico.
Datos : ν : viscosidad del aceiteν = 0, 2 Pa * segρ(aceite) = 0, 9 kg / m³ρ (agua) = 997 kg / m³μ : viscosidad dinámicade : diámetro equivalente, el diámetro de una burbuja oscila entre 0, 0004 a 0, 0097…