Al bombear agua por una tubería real, la fricción viscosa destruye parte de la energía mecánica (Bernoulli ya no es constante, disminuye). Esta caída de energía a lo largo de tramos rectos se calcula con la ecuación de Darcy-Weisbach:
Enunciado: Se bombea agua a través de una tubería horizontal de hierro fundido de $L = 500$ m de longitud y diámetro interno $D = 0.2$ m. La velocidad media del fluido es $V = 3$ m/s. Sabiendo que, bajo estas condiciones, el factor de fricción es $f = 0.025$, calcula la pérdida de carga ($h_f$) y la caída de presión ($\Delta P$) a lo largo de la tubería.
Paso 1: Calcular la pérdida de carga ($h_f$) en metros de columna de agua
Resolvemos por partes:
(La fricción ha consumido el equivalente a bombear el agua a un edificio de casi 10 pisos).
Paso 2: Relacionar la pérdida de carga con la caída de presión ($\Delta P$)
En una tubería horizontal estricta, sin cambios de sección ($V_{in} = V_{out}$, $z_{in} = z_{out}$), la ecuación de la energía generalizada dice que la pérdida de energía se manifiesta puramente como una caída de presión:
Conclusión: La bomba al inicio de la instalación deberá suministrar al menos 281 kPa extra de presión solo para vencer el rozamiento de los 500 metros de tubería recta.