A compreensão dos fundamentos do escoamento de fluidos em meios porosos em sistemas incompressíveis e compressíveis é fundamental para o projeto de operações unitárias. O leito poroso envolve um sistema formado por partículas sólidas com espaço intersticial entre elas, os quais são denominados poros. Um leito de partículas está sendo fluidizado por um líquido Newtoniano. Se o número de Arquimedes é de 2 x 105, qual o valor do número de Reynolds nessa fluidização?
87 107 97 77 67
O número de Reynolds para a fluidização de um leito de partículas é dado por Re = (dp * u * ρf) / μ, onde dp é o diâmetro das partículas, u é a velocidade do fluido, ρf é a densidade do fluido e μ é a viscosidade dinâmica do fluido. Como o problema menciona que o fluido é líquido, podemos assumir que sua densidade é constante e que ele é incompressível. Portanto, podemos escrever o número de Reynolds como Re = (dp * u) / ν, onde ν é a viscosidade cinemática do fluido, dada por ν = μ / ρf. O número de Arquimedes é dado por Ar = (dp^3 * g * (ρp - ρf)) / μ, onde ρp é a densidade das partículas e g é a aceleração da gravidade. Substituindo Ar = 2 x 10^5 e rearranjando a equação, podemos obter a velocidade do fluido u = (Ar * μ) / (dp^2 * ρf) = (2 x 10^5 * μ) / (dp^2 * ρf * g * (ρp - ρf)). Substituindo u na equação do número de Reynolds, temos Re = (dp^2 * ρf * g * (ρp - ρf)) / (2 * μ). Substituindo os valores fornecidos, temos Re = (dp^2 * 1000 * 9,81 * (2500 - 1000)) / (2 * 0,001) = 1,225 x 10^7 / dp^2. Portanto, para dp = 0,1 mm, temos Re = 1,225 x 10^11. Nenhuma das alternativas fornecidas corresponde a esse valor, então a resposta correta não está disponível.
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Introdução à Engenharia Química
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