CAUDAL. Es
la cantidad de fluido que circula por unidad de
tiempo en un conducto abierto (ríos, canales) o cerrado
(tuberías, arterias). Se mide en m³/s, cm³/s, litro/s, ml/s.
La fórmula que lo calcula es Q = Av = V/t, donde:Q (caudal), A (área) generalmente circular, v (velocidad), V (volumen del fluido) y t (tiempo empleado).
Debemos tener presente que:
- 1m³ = 1000 litros = 1000 dm³
- 1dm³ = 1000 cm³ = 1 litro
- 1 cm³ = 1 mililitro (ml)
- Densidad de la sangre = 1060 kg/m³
- Densidades: H₂O = 1 g/cm³, etanol = 0.81 g/cm³, aire = 1.2 kg/m³, Hg = 13.6 g/cm³, petróleo=de 660 kg/m³ a 979 kg/m³
EJERCICIOS DE CAUDAL RESUELTOS
4.- Halle el caudal en cada uno de los siguientes casos.
a) una tubería de 3 cm de radio por donde circula agua a 20 cm/s,
b) una tubería de ½ pulgada de diámetro donde circula agua a 2 m/s.
6.-
Una tubería llena completamente un tanque cilíndrico de 20 cm de radio y
60 cm de altura en 2 minutos. Halle su caudal en L/s.
7.- Por una tubería de media pulgada circula un líquido a razón de 0.75 m/s. Halle su caudal.
8.- La
velocidad de la sangre varía en cada arteria por la variedad de sus
diámetros. Suponga una velocidad de 35 cm/s en un arteria de 1.5 mm de
radio, ¿Cuál es el caudal? Si el flujo fuera constante, ¿Qué cantidad
circularía por minuto? Resp: 2.474ml/s, 148.44ml/min
9.- El rio Guayas tiene un caudal medio de 1654.5 m3/s. Si en cierta sección tiene 300 metros de ancho y como promedio 15 metros de profundidad, ¿Cuál será la velocidad del rio? Resp: 36.7 cm/s
10.- Un suero tiene 500 cm3 de
volumen y una gota tiene 0.05 ml que se descargan al torrente sanguíneo
a razón de 30 gotas/min. ¿Qué tiempo demorará, en aplicarse este suero?
11.- 50000 kg de
etanol se hallan contenidos en una tubería que lo desaloja en 1 hora
completamente. Si la velocidad de desalojo es de 15 cm/s, halle el
diámetro de la tubería.
12.- Por una tubería de media pulgada de radio circula agua a razón de 6 litros/minuto. Halle la velocidad del agua y el tiempo en llenar un tanque de 3 m³ de capacidad.
13.-
Un canal rectangular tiene 4 m de ancho y en cierto momento tiene el
80% de su altura lleno de agua que circula a 45cm/s. ¿Qué cantidad de
agua circula por minuto?
RESP: 864000 cm³ (H)
RESP: 864000 cm³ (H)
14.- Por una tubería circulan 720 litros de agua cada 2 horas. ¿Cuál
es su caudal en cm³/s? ¿Cuántos m³ de agua circulan en 5 horas?
15.- En 30 segundos circulan 5400 cm³ de agua en una tubería. Si el líquido viaja a 2m/s, halle el radio de la tubería.
17.- Una
tubería tiene 1/2 pulgada de díametro y conduce agua que viaja a 4.2
m/s. ¿En cuántos minutos se recogerán 2000 litros de agua?
18.- Un suero tiene 500 cm3 de
volumen y una gota 0.05 cm³
que se descargan al torrente sanguíneo. Se desea que el 95% del suero
se consuma, ¿Cuántas gotas por minuto deben aplicarse al paciente?
19.- Una gota de suero tiene 0.05 cm³ de volumen. En 6 horas, qué % de suero de un litro se ha consumido si se brindan 25 gotas/minuto?
20.- Un paciente recibe un suero de 1 litro. en las primeras tres horas
recibe 25 gotas/minuto y en las tres horas siguientes recibe 30
gotas/minuto. Si una gota=0.05 cm³, ¿Cuál debe ser el goteo en la siguiente hora para que se consuma el 95% del suero?
21.- Una gota de suero tiene 0.05 cm³
de volumen. Se coloca un suero de un litro en un paciente con un goteo
de 25 gotas/minuto a las 10H15. ¿A qué hora se habrá consumido el 95%
del suero?
22.- Una
tubería tiene 1.27 cm de radio y por ella circula agua a razón de 45
cm/s que llena un tanque cilíndrico de 50 cm de alto y 20 cm de radio.
Halle el caudal y el tiempo en que se llena el 90% del tanque.
2 23.- Un suero tiene 100 cm3 de
volumen y una gota 0.05 cm³
que se descargan al torrente sanguíneo. Se desea que el 95% del suero
se consuma, ¿Cuántas gotas por minuto deben aplicarse al paciente?
24.- Un paciente recibe un suero de 1 litro. En las primeras tres horas
recibe 30 gotas/minuto y en las tres horas siguientes recibe 25
gotas/minuto. Si una gota=0.05 cm³, ¿Cuánto suero queda aún?