Calcule o número de Grashof e classifique o regime do fluxo em laminar ou turbulento. A superfície externa de uma serpentina de aquecimento, 30 mm de diâmetro, elevando uma temperatura de superfície de em água a

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Precisamos calcular o número de Grashof, que é uma medida que relaciona as forças de empuxo térmico com as forças viscosas em um fluido. Esse número nos ajuda a classificar o regime do fluxo como laminar ou turbulento. Para resolver, vamos usar as propriedades da água a e as dimensões da serpentina fornecidas no enunciado.

Passo 2

A fórmula para calcular o número de Grashof ( ) é:
Onde:
  • é a aceleração da gravidade ( )
  • é o coeficiente de expansão térmica volumétrica da água ( )
  • é a diferença de temperatura ( )
  • é o comprimento característico (diâmetro da serpentina )
  • é a viscosidade cinemática da água a ( )
Vamos substituir os valores na fórmula:
Calculando passo a passo:

Passo 3

Agora que calculamos o número de Grashof ( ), precisamos classificar o regime do fluxo:
  • Laminar:
  • Turbulento:
Como é menor que , o fluxo é classificado como laminar.

Resposta

O número de Grashof calculado é aproximadamente , indicando que o fluxo na serpentina é laminar.

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