Teorema De Torricelli

Teorema de Torricelli

Cuando un líquido se encuentra confinado dentro de un recipiente permanecerá estático ysin ningún cambio físico hasta que un factor afecte tales condiciones. El factor más comúnes la aplicación de una fuerza externa al arreglo, ya sea un poco de viento tocando lasuperficie del líquido, un insecto, una bomba que se ha encendido, etc. Al existir talfuerza, se puede ver que el líquido se deforma muy fácilmente y si una parte de este, otodo, cambia de posición continuamente se dice que está fluyendo. Otro factor interesantepara que exista el flujo de un líquido es la presión ejercida entre sus moléculas sobre elrecipiente que lo contiene; imagínese que se perfora un orificio en alguna parte delrecipiente y por debajo del nivel del líquido, este empezará a fluir como producto delempuje de las moléculas que se encuentran por arriba. Por otro lado, ese flujo tendrá unavelocidad proporcional a la presión ejercida por el líquido; es fácil darse cuenta como unlíquido sale más rápidamente cuando existe más cantidad de este que cuando unrecipiente está casi vacío. Evangelista Torricelli se dio cuenta de tal situación yexperimentó cómo la velocidad de un fluido era cada vez mayor mientras la presión lo erapor igual, a esto enunció el siguiente teorema:

La velocidad del chorro que sale por un único agujero en un recipiente es directamente proporcional a la raíz cuadrada de dos veces el valor de la aceleración de la gravedad multiplicada por la altura a la que se encuentra el nivel del fluido a partir del agujero.

Matemáticamente se tiene:

v = raíz cuadrada ((2 * g) * (h))

Teorema de Torricelli

Donde:

 es la velocidad teórica del líquido a la salida del orificio

 es la velocidad de aproximación.

 es la distancia desde la superficie del líquido al centro del orificio.

 es la aceleración de la gravedad

Para velocidades de aproximación bajas, la mayoría de los casos, la expresión anterior se transforma en:

Donde:

 es la velocidad real media del líquido a la salida del orificio

 es el coeficiente de velocidad. Para cálculos preliminares en aberturas de pared delgada puede admitirse 0,95 en el caso más desfavorable.

tomando =1

Experimentalmente se ha comprobado que la velocidad media de un chorro de un orificio de pared delgada, es un poco menor que la ideal, debido a la viscosidad del fluido y otros factores tales como la tensión superficial, de ahí el significado de este coeficiente de velocidad.

Caudal descargado

El caudal del volumen del fluido que pasa por el orificio en un tiempo, , puede calcularse como el producto de , el área real de la sección contraída, por , la

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