Calcular a velocidade de sedimentação de uma suspensão de partículas em querosene.
Propriedades do fluido: densidade viscosidade .
Propriedade das partículas: densidade , diâmetro médio , esfericidade 0,8 .
Concentração de sólidos na suspensão: de suspensão.

Passo 1

Beleza, galera! A gente tem um exercício que pede para calcular a velocidade de sedimentação de partículas numa suspensão de querosene. Vamos usar conhecimentos de fluxo de fluidos e leis de sedimentação. Pra resolver isso, vamos precisar das propriedades do fluido e das partículas, além de aplicar uma fórmula específica para calcular a velocidade de sedimentação.

Passo 2

Primeiro, vamos garantir que todas as unidades estejam certinhas para facilitar os cálculos:
  • Densidade do fluido (querosene):
  • Viscosidade do fluido: (centipoise). Sabendo que , então
  • Densidade das partículas:
  • Diâmetro das partículas:
  • Sfericidade:
  • Concentração de sólidos:

Passo 3

Vamos usar a Lei de Stokes para calcular a velocidade de sedimentação ( ) de partículas esféricas em um fluido viscoso. A fórmula é:
Onde:
  • é a densidade das partículas
  • é a densidade do fluido
  • é a aceleração da gravidade ( )
  • é o diâmetro das partículas
  • é a viscosidade do fluido
  • é a sfericidade das partículas

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula. Primeiro, vamos lembrar que para manter as unidades consistentes.
Calculando passo a passo:
  1. Diferença de densidade:
  2. Diâmetro ao quadrado:
  3. Multiplicando os termos do numerador:
  1. Dividindo pelo denominador:
  1. Multiplicando pelos outros fatores:

Resposta

A velocidade de sedimentação das partículas na suspensão de querosene é aproximadamente .

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b) velocidade de sucção;
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