Classifique os seguintes fluidos com base nos dados de tensão de cisalhamento e taxa de deformação.
a)
tau(N / cm^2) 0,1 0,2 0,3 0,4
(-dv / dy)(s^-1) 0 1 3 5

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício. A gente precisa classificar alguns fluidos com base na tensão de cisalhamento ( tau) e na taxa de deformação ( -dv/dy). Isso envolve entender conceitos de mecânica dos fluidos, especialmente sobre fluidos newtonianos e não newtonianos. Para resolver, vamos precisar usar a relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação, que nos ajuda a identificar o tipo de fluido.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é fluido newtoniano. Um fluido newtoniano tem uma relação linear entre a tensão de cisalhamento ( tau) e a taxa de deformação ( -dv/dy). A equação que descreve isso é:
tau = mu (-dvdy)
Onde mu é a viscosidade do fluido. Se essa relação for linear, o fluido é considerado newtoniano. Se a relação não for linear, o fluido é não newtoniano.

Passo 3

Agora, vamos analisar os dados fornecidos:
tau(N / cm^2) 0,1 0,2 0,3 0,4
(-dv / dy)(s^-1) 0 1 3 5
Vamos observar a relação entre tau e -dv/dy. Se a tau aumenta proporcionalmente com -dv/dy, temos um comportamento linear, indicando um fluido newtoniano. Se a relação for curva, indicando que a viscosidade muda com a taxa de deformação, o fluido é não newtoniano.

Passo 4

Vamos calcular a viscosidade aparente ( muap) para cada par de valores:
muap = tau-dvdy
Calculando para cada ponto:
  • Quando -dvdy = 1 s^-1:
muap = 0,11 = 0,1 N cdot s/cm^2
  • Quando -dvdy = 3 s^-1:
muap = 0,23 approx 0,0667 N cdot s/cm^2
  • Quando -dvdy = 5 s^-1:
muap = 0,35 = 0,06 N cdot s/cm^2

Passo 5

Observando os valores de muap:
  • A viscosidade aparente diminui conforme a taxa de deformação aumenta.
  • Isso indica que o fluido fica menos viscoso quando a taxa de deformação aumenta, o que é típico de um fluido pseudoplástico ou de alongamento, um tipo de fluido não newtoniano.

Resposta

Com base nos dados fornecidos, o fluido apresenta uma viscosidade que diminui com o aumento da taxa de deformação, indicando que é um fluido não newtoniano do tipo pseudoplástico.

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