Reologia Exercícios (1)

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA DE PROCESSOS QUÍMICOS E BIOQUÍMICOS
	
TECNOLOGIA DO PROCESSAMENTO DE FRUTAS E HORTALIÇAS
Reologia de alimentos
1) A reologia é uma ciência bastante aplicada na área alimentícia, pois estuda o escoamento e as deformações de alimentos sólidos e fluídos quando submetidos à ação de forças mecânicas. 
Analise as afirmações a seguir, com base nos conhecimentos propostos pela reologia. 
I. O conhecimento das propriedades mecânicas de alimentos sólidos que serão submetidos à prensagem ou moagem não é ramo de aplicação da reologia. 
II. A aplicação da reologia na área alimentícia representa grande importância na caracterização de matérias-primas, no controle de qualidade de produtos alimentícios, no controle de processos de produção e no desenvolvimento de novos produtos. 
III. Os alimentos fluidos classificados como newtonianos exibem uma relação linear entre a tensão de cisalhamento aplicada e a taxa de cisalhamento, resultando na alteração da viscosidade do fluido. 
IV. Materiais viscoelásticos são aqueles que exibem características de materiais viscosos (como líquidos) e também características elásticas (como os sólidos). 
São corretas as proposições (A) I e II. (B) II e III. (C) I, III e IV. (D) II e IV. (E) III e IV.
2) Considerando-se o comportamento reológico de fluidos alimentícios, as letras A, B e C, no gráfico abaixo, representam, respetivamente, os fluidos 
(A) Pseudoplástico, Newtoniano e Dilatante. 
(B) Dilatante, Hookiano e Plástico de Bingham. 
(C) Dilatante, Newtoniano e Pseudoplástico. 
(D) Elástico não-linear, Newtoniano e Elastoplástico. 
(E) Plástico de Bingham, Hookiano e Dilatante
3) Sobre alimentos descritos como fluidos não newtonianos, pode-se afirmar que 
(A) para fluidos não newtonianos dependentes do tempo, à temperatura constante, a viscosidade aparente depende somente da taxa de cisalhamento aplicada durante o escoamento. 
(B) fluidos pseudoplásticos são caracterizados como fluidos não newtonianos, cuja viscosidade aparente diminui com o aumento da taxa de cisalhamento. 
(C) fluidos não newtonianos, cuja viscosidade aparente depende do tempo de aplicação da tensão de cisalhamento, podem ser subdivididos em tixotrópicos e dilatantes. 
(D) fluidos descritos como Plástico de Bingham são fluidos newtonianos cuja viscosidade não se altera com a taxa de cisalhamento. 
(E) a viscosidade não se altera em função da taxa de cisalhamento.
4) A indústria de alimentos trabalha constantemente com escoamento e deformação de fluidos cujas características reológicas podem ser classificadas de diferentes maneiras, em função da taxa de cisalhamento a que ficam sujeitos nas várias operações. Neste contexto, analise as afirmações a seguir.
I - Um fluido cuja viscosidade aumenta com a taxa de cisalhamento é chamado de pseudoplástico.
II - Se a viscosidade de um fluido for constante em certa faixa de taxa de cisalhamento, ele sempre se comportará como newtoniano para outras faixas de taxa cisalhante.
III - Existem fluidos que necessitam de uma tensão crítica (tensão inicial) para começar a escoar e, uma vez superada essa tensão crítica, ele escoa obedecendo ao modelo de Newton.
IV - Certos fluidos apresentam uma viscosidade constante para faixas de valores baixos e altos da taxa cisalhante e uma viscosidade decrescente para uma faixa intermediária de taxa de cisalhamento.
V - Fluidos tixotrópicos são aqueles que apresentam uma redução na viscosidade à medida que a taxa de cisalhamento aumenta.
Está correto APENAS o que se afirma em
A. III e IV
B. IV e V.
C. I, II e III.
D. I, II e V.
E. I, IV e V.
5) A reologia consiste no estudo do escoamento ou deformação de um material quando submetido a uma tensão. A compreensão adequada do comportamento reológico de materiais semissólidos e biológicos colabora para a elaboração de correlações úteis sobre a biodisponibilidade e a função dos componentes da formulação, bem como a caracterização da estabilidade físico-química de materiais. Em relação aos comportamentos de fluxo e de viscosidade, é correto afirmar que:
 
A) os fluidos newtonianos não apresentam relação linear direta entre a taxa e a tensão de cisalhamento; sendo representados pelas curvas de fluxo 2, 3 e 4 e de viscosidade 2, 3 e 4.
B) os fluidos não newtonianos não apresentam relação linear direta entre a taxa e a tensão de cisalhamento; sendo representados pelas curvas de fluxo 1, 3 e 4 e de viscosidade 1, 3 e 4.
C) a curva 1 tem comportamento de fluxo do tipo pseudoplástico, desejável em formas farmacêuticas injetáveis, estando relacionada com a viscosidade representada pela curva 2 do segundo reograma.
D) os fluidos dilatantes apresentam relação de proporção direta entre a viscosidade e a taxa de cisalhamento, ou seja, quando submetidos a um aumento da taxa de cisalhamento, apresentam aumento da viscosidade, sendo representados pelas curvas de fluxo 3 e de viscosidade 3.
E) Os líquidos pseudoplásticos (shear thinning) sofrem severo aumento da viscosidade em resposta à elevação da taxa de cisalhamento, sendo representados pelas curvas de fluxo 2 e de viscosidade 3.
6) A Reologia dos fluidos é um ramo da ciência que estuda a deformação dos fluidos sob a ação de tensões de cisalhamento. A água é classificada, de acordo com a reologia, como um fluido newtoniano, porque sua viscosidade 
A. Parte superior do formulário
a) aumenta com o aumento da tensão aplicada, quando a temperatura e a pressão 
são constantes. 
b) diminui com o aumento da tensão aplicada, com temperatura e pressão constantes. 
c) independe da tensão aplicada, mas dependendo somente da temperatura e da pressão.
d) permanece constante até uma determinada tensão crítica e depois aumenta com o aumento da tensão aplicada.
		7) Na indústria petrolífera, o estudo de reologia é fundamental para projetar tubulações de modo a proporcionar o transporte adequado de fluidos. Relacione as informações importantes com as corretas definições.
I - Número de Deborah
II - Viscoelasticidade linear
III - Fluido dilatante
IV - Fluido de Bingham 
P – Apresenta uma relação linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação, necessitando de uma tensão crítica para começar a escoar.
Q – Representa uma condição característica de um fluido em escoamento, em que a sua viscosidade não varia com a taxa de deformação imposta.
R – Tem como característica o fato de que, ao se aumentar a taxa de cisalhamento de um fluido em escoamento, a sua viscosidade aumenta.
S – Representa a razão entre o tempo de relaxação característico de um material e o tempo em que esse material é deformado por uma força cisalhante aplicada sobre ele.
T – Condição em que os arranjos moleculares de um fluido não se afastam do equilíbrio, quando uma pequena deformação é aplicada a esse fluido, permitindo que haja uma relação linear entre a tensão e a deformação.
As associações corretas são:  
A) I – P , II – Q , III – S , IV – R  I – P , 
B) II – Q , III – S , IV – T 
C) I – R , II – P , III – Q , IV – T I – S , 
D) II – R , III – T , IV – P I – S , 
E) II – T , III – R , IV – P
	
8 - (ENADE- 2005)- A reologia consiste no estudo do escoamento ou deformação de um material quando submetido a uma tensão. Estudos reológicos são importantes na pesquisa, no desenvolvimento, na seleção, na produção e no controle de qualidade de produtos farmacêuticos. Nesse sentido, considere os dois reogramas a seguir.
Em relação ao comportamento de fluxo, é correto interpretar que o material representado, no primeiro reograma, pela:
(A) curva A tem comportamento de fluxo pseudoplástico, desejável em preparações injetáveis, estando relacionado com a viscosidade representada pela curva 3 do segundo reograma.
(B) curva B tem comportamento de fluxo dilatante, estando relacionado com a viscosidade representada pela curva 1 do segundo reograma.
(C) curva B tem comportamento de fluxo dilatante, importante em xampus e condicionadores, estando relacionado com a viscosidade representada pelacurva 1 do segundo reograma.
(D) curva C tem comportamento de fluxo pseudoplástico, característico em suspensões farmacêuticas, estando relacionado com a viscosidade representada pela curva 2 do segundo reograma.
(E) curva C tem comportamento de fluxo dilatante, desejável em pomadas, estando relacionado com a viscosidade representada pela curva 3 do segundo reograma.
9 – Faça uma análise comparando os resultados da análise reológica de frutos de uvaia e pitanga na forma integral e centrifugada.
Para ajudar a responder veja que nos parâmetros dos modelos matemáticos o valor de n diferencia os fluidos: n = 1 (Newtoniano), n > 1 (dilatante) e n < 1 (pseudoplástico). Assim, verifique o que acontece quando a polpa é centrifugada (retirada das fibras). Analise também o efeito da temperatura. 
 
10 - Um fluido submetido a uma tensão de cisalhamento de 16 Kgf obteve um gradiente de cisalhamento de 4. Após aumentarmos a tensão de cisalhamento para 24Kgf obtivemos um gradiente de cisallhamento de 6, aumentando para 28Kgf o gradiente aumentou para 7Kgf.
a) De acordo com a classificação reológica dos fluidos com que tipo de fluido estamos lidando?
b)Esboce os gráficos de viscosidade x gradiente de cisalhamento que represente da melhor forma o fluido estudado:
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11 - Descreva o que define e diferencia um fluido pseudoplastico de um fluido dilatante.
fluido pseudoplastico: diminuição da viscosidade aparente com o aumento da taxa de cisalhamento, aumenta taxa de cisalhamento e modifica a estrutura das moléculas de cadeias longas.
Fluido dilante: aumenta da viscosidade aparente com a taxa de cisalhamento provoca ruptura da estrutura e a quantidade de líquido não é mais suficiente para a lubrificação, logo o atrito aumenta.
12 - Diferencie fluidos tixotrópicos de fluidos reopéticos. Esboce os gráficos de viscosidade x gradiente de cisalhamento que melhor representam seus respectivos comportamentos:
Um fluido tixotrópico é aquele no qual a viscosidade aparente diminui com o tempo quando o fluido é submetido a uma taxa de cisalhamento constante.
reopéticos a viscosidade aparente do fluido aumenta com o tempo quando sujeito a uma taxa constante de cisalhamento
13 - De 3 exemplos de fluidos viscoelásticos e explique o por que eles são classificados reologicamente dessa forma.
substâncias quando submetidas à tensão de cisalhamento sofrem uma deformação e quando se recuperam de uma forma sofrida
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14 - Esboce um gráfico que represente da melhor forma possível como seria um fluido plástico de Binghan.