Ao conduzirmos água, seja por condutos livres ou forçados, a trajetória desse fluido ocorre de diferentes formas conforme as condições no qual está submetido. Esse regime de escoamento pode ser classificado conforme o número de Reynolds obtido, que depende do diâmetro da tubulação, velocidade de escoamento e a viscosidade cinemática da água. Em uma tubulação com 0,05 m de diâmetro a velocidade de escoamento do fluido foi determinada em 8,54 m s-1. Determine o número de Reynolds e indique o regime de escoamento segundo a classificação. Dados: Viscosidade cinemática da água = 0,0001 m² s-1. A. 2270 - regime de transição. B. 4270 - regime turbulento. C. 4270 - regime laminar. D. 4270 - regime de transição. E. 1270 - regime laminar

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre escoamento de fluidos e precisa determinar o Número de Reynolds para identificar o regime de escoamento da água numa tubulação. Para isso, vamos precisar do diâmetro da tubulação, da velocidade do fluido e da viscosidade cinemática da água. A fórmula que vamos usar é a do Número de Reynolds.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula do Número de Reynolds ($ Re $):
Re
Onde:
  • $ V $ é a velocidade do fluido,
  • $ D $ é o diâmetro da tubulação,
  • $ \nu $ é a viscosidade cinemática.

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores fornecidos no exercício:
Re = 8,54, m/s times 0,05, m0,0001, m^2/s
Calculando:
Re = 0,427, m^2/s0,0001, m^2/s = 4270

Passo 4

Com o Número de Reynolds calculado, vamos identificar o regime de escoamento:
  • Re < 2000: Escoamento laminar,
  • 2000 ≤ Re ≤ 4000: Escoamento em transição,
  • Re > 4000: Escoamento turbulento.
No nosso caso, $ Re = 4270 $, que é maior que 4000. Portanto, o escoamento é turbulento.

Resposta

A alternativa correta é a B. 4270 - regime turbulento.

Exercícios relacionados