Utilize o Diagrama de Moody na resolução do exercício.
Dados:
ε = 0,0005 m
d = 5 cm
Re = 10000
Qual o valor do fator de atrito para a situação dada?
Grupo de escolhas da pergunta 0,040.
0,050.
0,045.
0,055.
0,035.
Ed
há 7 meses
Para determinar o fator de atrito utilizando o Diagrama de Moody, precisamos considerar os dados fornecidos: - Rugosidade relativa (ε/d): - ε = 0,0005 m - d = 5 cm = 0,05 m - Rugosidade relativa = ε/d = 0,0005 / 0,05 = 0,01 - Número de Reynolds (Re) = 10.000 Com um número de Reynolds de 10.000, estamos na região de transição entre o fluxo laminar e turbulento. Para um fluxo turbulento, o fator de atrito pode ser encontrado no Diagrama de Moody, onde se considera a rugosidade relativa. Ao consultar o Diagrama de Moody para Re = 10.000 e uma rugosidade relativa de 0,01, o fator de atrito (f) geralmente fica em torno de 0,045. Portanto, a alternativa correta é: 0,045.
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Ed
há 2 anos
Para resolver este exercício, é necessário utilizar o Diagrama de Moody, que relaciona o fator de atrito (f) com o número de Reynolds (Re) e a rugosidade relativa (ε/d) da tubulação. Os dados fornecidos são: - ε = 0,0005 m - d = 5 cm = 0,05 m - Re = 10000 Calculando o número de Reynolds: Re = (velocidade x diâmetro) / viscosidade A viscosidade da água a 20°C é de 1,002 x 10^-3 Pa.s Assumindo uma velocidade média de 1 m/s: Re = (1 x 0,05) / (1,002 x 10^-3) = 498,01 Calculando a rugosidade relativa: ε/d = 0,0005 / 0,05 = 0,01 Com esses valores, podemos encontrar o fator de atrito no Diagrama de Moody. Para isso, é necessário interpolar entre as curvas correspondentes a Re = 10000 e ε/d = 0,01. O resultado da interpolação é aproximadamente 0,045. Portanto, o valor do fator de atrito para a situação dada é de aproximadamente 0,045. A alternativa correta é a opção c) 0,045.
Thamirys Dafne Tristão
ano passado
Para determinar o fator de atrito usando o Diagrama de Moody, precisamos considerar a rugosidade relativa e o número de Reynolds fornecidos. O Diagrama de Moody é uma representação gráfica que relaciona o fator de atrito (f) com o número de Reynolds (Re) e a rugosidade relativa (\(\frac{\epsilon}{d}\)) para escoamentos turbulentos em tubulações.
### Passos para determinar o fator de atrito:
1. **Calcular a rugosidade relativa (\(\frac{\epsilon}{d}\))**:
\[
\frac{\epsilon}{d} = \frac{0,0005 \, \text{m}}{0,05 \, \text{m}} = 0,01
\]
2. **Determinar o número de Reynolds (Re)**:
O número de Reynolds é fornecido como \(Re = 10000\).
3. **Usar o Diagrama de Moody**:
- No Diagrama de Moody, localize a linha correspondente ao número de Reynolds \(Re = 10000\).
- Encontre a interseção dessa linha com a curva de rugosidade relativa \(\frac{\epsilon}{d} = 0,01\).
- O ponto de interseção dá o valor do fator de atrito (f).
No Diagrama de Moody, para \(Re = 10000\) e \(\frac{\epsilon}{d} = 0,01\), o valor do fator de atrito (f) pode ser encontrado. Como não temos o Diagrama de Moody em mãos, normalmente consultaríamos o gráfico ou utilizaríamos uma fórmula aproximada para turbulência completa ou suave.
Para este caso específico, um valor aproximado do fator de atrito pode ser estimado usando a fórmula empírica de Colebrook-White para escoamento turbulento, que é:
\[
\frac{1}{\sqrt{f}} = -2 \log \left( \frac{\epsilon/d}{3.7} + \frac{2.51}{Re \sqrt{f}} \right)
\]
### Aproximação inicial:
Para uma estimativa inicial, consideramos que em escoamento totalmente turbulento (para altos valores de Re), a equação de Colebrook-White pode ser simplificada para:
\[
\frac{1}{\sqrt{f}} \approx -2 \log \left( \frac{\epsilon/d}{3.7} \right)
\]
Substituindo os valores:
\[
\frac{1}{\sqrt{f}} \approx -2 \log \left( \frac{0.01}{3.7} \right)
\]
\[
\frac{1}{\sqrt{f}} \approx -2 \log \left( 0.0027 \right)
\]
\[
\frac{1}{\sqrt{f}} \approx -2 \times (-2.568)
\]
\[
\frac{1}{\sqrt{f}} \approx 5.136
\]
\[
\sqrt{f} \approx \frac{1}{5.136}
\]
\[
f \approx \left( \frac{1}{5.136} \right)^2
\]
\[
f \approx 0.038
\]
Portanto, o valor do fator de atrito (f) é aproximadamente **0.038**.
Para maior precisão, recomenda-se usar o Diagrama de Moody diretamente ou resolver a equação de Colebrook-White iterativamente, mas esta é uma boa estimativa inicial.
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