O escoamento de fluidos em tubulações e canais pode ser classificado de acordo com sua natureza e comportamento. Um dos critérios mais utilizados para essa classificação é o número de Reynolds (Re), que relaciona as forças inerciais com as forças viscosas no fluido. Segundo os estudos de Reynolds e a relação com os tipos de escoamento, o comportamento do escoamento pode ser dividido em três regimes principais: Laminar: ocorre para Re < 2000, caracterizado por camadas paralelas de fluido e baixo nível de mistura. Turbulento: ocorre para Re > 4000, caracterizado por flutuações e maior mistura de massa e energia. Transicional: ocorre na faixa intermediária entre esses valores, onde o escoamento pode alternar entre comportamentos laminares e turbulentos. Essa classificação é fundamental em diversas aplicações da engenharia, pois influencia diretamente o cálculo de perdas de carga e a eficiência de sistemas de transporte de fluidos. Considere um fluido escoando em uma tubulação cilíndrica de diâmetro de 5 cm, densidade de 1000 kg/m³, viscosidade dinâmica 0,001 Pa·s e velocidade média de 1 m/s. Considerando o contexto apresentado, assinale qual é o regime de escoamento nesse caso. Laminar. Transicional.
Respostas
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ontem
Para determinar o regime de escoamento, precisamos calcular o número de Reynolds (Re) usando a fórmula: \[ Re = \frac{\rho \cdot v \cdot D}{\mu} \] onde: - \(\rho\) é a densidade do fluido (1000 kg/m³), - \(v\) é a velocidade média (1 m/s), - \(D\) é o diâmetro da tubulação (0,05 m), - \(\mu\) é a viscosidade dinâmica (0,001 Pa·s). Substituindo os valores: \[ Re = \frac{1000 \cdot 1 \cdot 0,05}{0,001} = 50000 \] Como o número de Reynolds calculado é 50000, que é maior que 4000, o regime de escoamento é turbulento.
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