Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulação com diâmetro de 4 cm escoa água com uma velocidade de
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular o número de Reynolds e descobrir se o escoamento da água na tubulação é laminar ou turbulento. Isso faz parte da matéria de Mecânica dos Fluidos. Para resolver, vamos precisar da fórmula do número de Reynolds, do diâmetro da tubulação, da velocidade da água e das propriedades da água, como a viscosidade.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula do número de Reynolds (Re). Ele é calculado assim:
Onde:
-
é a velocidade da água (em metros por segundo), -
é o diâmetro da tubulação (em metros), -
é a viscosidade cinemática da água (em metros quadrados por segundo).
Passo 3
Agora, vamos inserir os valores que temos na fórmula. A velocidade
é 0,05 m/s e o diâmetro
é 4 cm, que em metros é 0,04 m. A viscosidade cinemática da água (
) geralmente é aproximadamente
(isso pode variar um pouquinho dependendo da temperatura, mas vamos usar esse valor padrão).
Então, substituindo na fórmula:
Passo 4
Com o número de Reynolds calculado, podemos determinar se o escoamento é laminar ou turbulento. As regras gerais são:
- Re < 2000: Escoamento laminar
- Re > 4000: Escoamento turbulento
- 2000 < Re < 4000: Região de transição
No nosso caso,
, que está exatamente no limite entre laminar e a região de transição.
Resposta
O número de Reynolds é 2000, indicando que o escoamento está no limite entre laminar e na região de transição.
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.