Cómo calcular el caudal, el volumen y la presión

closeup of a water faucet image by Yali Shi from Fotolia.com
Puedes calcular el caudal, el volumen y la presión en un tanque de agua con las fórmulas de la física. El volumen es la cantidad de espacio que ocupa un objeto, y puede ser medido en litros, galones o metros cúbicos. El caudal es la velocidad a la que un cierto volumen de líquido pasa a través de una abertura, y puede ser medido en litros por segundo o galones por minuto. La presión es la cantidad de fuerza por unidad de área cuadrada, y se mide en libras por pulgada cuadrada (psi) o Newtons por metro cuadrado (pascales).
Cálculo del volumen
Mide el ancho, la longitud y la altura del agua en metros.
Multiplica el ancho, la longitud y la altura para calcular el volumen en metros cúbicos. La fórmula es V = WxLxH, donde V es el volumen, W es el ancho, L es la longitud y H es la altura.
Para convertir los metros cúbicos a litros, multiplica por 1.000. De metros cúbicos a galones, multiplica por 264,17.
Cálculo del caudal
Coloca un recipiente vacío debajo del grifo o la válvula de escape.
Abre la válvula y usa el cronómetro para medir el tiempo que fluye el agua durante 15 segundos.
Mide el número de litros o galones en el recipiente y divide esa cifra entre 15. Esto te da el caudal en litros por segundo o galones por segundo. La fórmula es F = V/T, donde F es la velocidad del flujo, V es el volumen y T es el tiempo.
Para convertir a litros por minuto o galones por minuto, multiplica el número obtenido anteriormente por 4.
Cálculo de la presión
Usa la fórmula de la presión hidrostática P = pxgxh, donde p es la densidad del agua en kg por metro cúbico, g es la constante de aceleración de la gravedad, h es la altura del agua por encima de la válvula en metros y P es la presión en pascales. Para el agua cerca del nivel del mar, p = 1.000 kg por metro cúbico y g = 9,81 metros por segundos al cuadrado.
Para convertir los pascales a psi, divide entre 6.894,76.
Utiliza este ejemplo como una guía para calcular la presión del agua en un tanque. La altura del agua en un tanque es de 4 metros por encima de la válvula. Aplicando la fórmula de la presión hidrostática, nos da que P = (1.000)x(9,81)x(4) = 39.240 pascales. En libras por pulgada cuadrada, la presión es de 39.240/6.894,76 = 5,69 psi.
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Referencias
Consejos
- Para un tanque cilíndrico, V = (3,14159)xHxR^2, donde H es la altura del cilindro y R es el radio.
Sobre el autor
Nucreisha Langdon has written professionally since 1991. She has ghostwritten more than 20 romantic fantasy novels, while her nonfiction work has appeared in the "Gainesville Sun" and the "Austin Chronicle." Langdon holds a Bachelor of Science in mathematics and a Bachelor of Arts in English from the University of Florida.
Créditos fotográficos
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