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 0,05 m / s.

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:
Re = v times Dnu
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 Re = 0,05 times 0,041 times 10^-6 = 0,0021 times 10^-6 = 2000 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.

Exercícios relacionados