Considerando o escoamento em condutos forçados, analise as afirmativas a seguir.
I - O gradiente de velocidade na parede do tubo é muito menor para o escoamento turbulento do que para o escoamento laminar.
II - O número de Reynolds é um número adimensional.
III - O número de Reynolds é diretamente proporcional à velocidade do fluido.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um exercício sobre escoamento em condutos forçados, que faz parte da matéria de Mecânica dos Fluidos. A gente vai analisar três afirmações relacionadas a esse tópico. Para resolver, vamos precisar entender conceitos como gradiente de velocidade, escoamento laminar vs turbulento e o famoso Número de Reynolds.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o gradiente de velocidade. Esse termo se refere a como a velocidade do fluido muda de um ponto para outro no conduto. Na parede do tubo, a velocidade do fluido é zero devido à condição de não escorregamento, e aumenta até atingir a velocidade máxima no centro.

Passo 3

A primeira afirmação diz:
I - O gradiente de velocidade na parede do tubo é muito menor para o escoamento turbulento do que para o escoamento laminar.
No escoamento laminar, as partículas do fluido se movem de maneira ordenada e suave, criando um gradiente de velocidade mais acentuado próximo à parede. Já no escoamento turbulento, ocorre uma mistura mais intensa das camadas do fluido, resultando em um gradiente de velocidade menos acentuado na parede.
Então, essa afirmação está correta.

Passo 4

A segunda afirmação é:
II - O número de Reynolds é um número adimensional.
O Número de Reynolds (Re) é definido pela fórmula:
Re = rho cdot V cdot Lmu
onde:
  • é a densidade do fluido,
  • é a velocidade do fluido,
  • é uma dimensão característica (como o diâmetro do tubo),
  • é a viscosidade dinâmica do fluido.
Como todas as unidades se cancelam nessa divisão, o Número de Reynolds não tem dimensão, ou seja, é um número adimensional.
Portanto, essa afirmação também está correta.

Passo 5

A terceira afirmação é:
III - O número de Reynolds é diretamente proporcional à velocidade do fluido.
Observando a fórmula do Número de Reynolds:
Re = rho cdot V cdot Lmu
Podemos ver que é diretamente proporcional à velocidade do fluido. Isso significa que, se a velocidade aumenta, o Número de Reynolds também aumenta, e vice-versa.
Logo, essa afirmação está correta.

Resposta

Todas as três afirmações estão corretas.

Exercícios relacionados