Calcule a tensão cisalhante existente no movimento de óleo SAE20 a entre duas placas sabendo que a velocidade da placa superior é e a espessura do óleo é de 4 mm .
Óleo SAE viscosidade dinâmica
Solução:

Passo 1

Vamos resolver um exercício de mecânica de fluidos onde precisamos calcular a tensão cisalhante no movimento de um óleo entre duas placas. O que vamos precisar aqui é entender como a viscosidade dinâmica do óleo e a velocidade da placa superior influenciam nessa tensão. Vamos usar a fórmula que relaciona essas variáveis para encontrar a resposta.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular a tensão cisalhante ( ) em um fluido viscoso entre duas placas paralelas. A fórmula é:
onde:
  • é a tensão cisalhante,
  • é a viscosidade dinâmica do fluido,
  • é a velocidade da placa superior,
  • é a espessura do fluido entre as placas.

Passo 3

Agora, vamos identificar os valores que temos no enunciado:
  • Viscosidade dinâmica ( ) = 0,029 N·s/m²
  • Velocidade da placa superior ( ) = 3 m/s
  • Espessura do óleo ( ) = 4 mm = 0,004 m (convertendo milímetros para metros)

Passo 4

Substituímos os valores na fórmula:
²

Passo 5

Vamos fazer a divisão dentro da fração primeiro:

Passo 6

Agora, multiplicamos a viscosidade pela quantidade que acabamos de calcular:
²²

Resposta

A tensão cisalhante é de .

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Solução:
Seu chefe deseja aumentar a produção e para isso faz uma consulta a duas empresas de consultoria e pede para você, engenheiro químico, para avaliar qual das duas alternativas é a mais viável. O aumento da produção desejada exige que a conversão final seja de do reagente .

Propostas

  1. Empresa Marvel S.A consultoria.
    Para alcançar a produção desejada devemos aquecer o último reator fornecendo uma carga térmica de 10000 cal/min.
  2. Empresa Drewcorel S.A
    Para alcançar a produção desejada devemos apenas diluir a alimentação fazendo com que a composição da carga seja de de B e o restante de inerte.
    Dados complementares.
    Cpa= 2,0; Cpb 5,0 e Cp inerte = 1,5, Cpc= 7,0 cal
    de A
    Fao .
    .
Um medidor de vazão por pressão diferencial apresenta uma indicação de quando a vazão é 9 . Qual será a vazão (em L/s) se a pressão mudar para 150 psi ?
Estima-se que após o tratamento, esta carga ofereça uma alimentação de 5.256 ton/ano. Seu chefe ainda informa que: caso seja necessário utilizar vários reatores em série, tanto no caso de resfriamento, quanto no caso de aquecimento; estes só poderão ter temperatura igual à da alimentação, nos respectivos casos. Seu chefe pede para você, engenheiro químico da empresa, dimensione esta unidade especificando os seguintes pontos.
a) Você escreva a expressão da Lei das taxas em função da conversão.
b) Todas as expressões dos balanço(s) de energia.
c) Determine o volume do primeiro reator dessa unidade e as conversões e temperaturas de equilíbrio.
Dados adicionais:
Reação do tipo .
, elementar.
Para efeito de segurança, o reator deve operar com uma conversão limite de até da do equilíbrio adiabático.
Cpa .
à 273 K.