Como descrever os escoamentos (linhas de tempo, trajetórias, linhas de corrente e linhas de emissāo).

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma questão sobre como descrever os escoamentos usando quatro tipos de linhas: linhas de tempo, trajetórias, linhas de corrente e linhas de emissão. Isso faz parte da matéria de Mecânica dos Fluidos. Para resolver, vamos precisar entender o que cada uma dessas linhas representa e como elas ajudam a visualizar o movimento dos fluidos.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre trajetórias. Imagine que você lança uma bolinha na água. O caminho que essa bolinha segue desde o ponto de partida até onde parar é a trajetória. Na verdade, em fluidos, a trajetória é a linha que representa o caminho real que uma partícula do fluido segue ao longo do tempo.

Passo 3

Agora, as linhas de corrente. Diferente das trajetórias, as linhas de corrente mostram a direção do fluxo em um dado instante de tempo. Se você olhar uma foto rápida de um rio, as linhas de corrente seriam as direções que as partículas de água estão seguindo naquele exato momento. Elas são úteis para visualizar como o fluido está se movendo naquele instante específico.

Passo 4

As linhas de emissão são um pouco diferentes. Elas são como rastros que ficam marcados no fluxo. Pense em liberar tinta em um rio; a tinta se espalha seguindo as linhas de emissão. Essas linhas mostram de onde as partículas do fluido estão saindo e como elas se espalham no fluxo.

Passo 5

Por último, as linhas de tempo. Elas combinam informações das trajetórias e das linhas de corrente ao longo do tempo. É como um filme que mostra como as linhas de corrente mudam à medida que as partículas se movem. Isso ajuda a entender a evolução do fluxo ao longo do tempo.

Resposta

Resumindo, para descrever os escoamentos, usamos:
  1. Trajetórias: o caminho real que uma partícula do fluido segue.
  2. Linhas de Corrente: a direção do fluxo em um instante específico.
  3. Linhas de Emissão: mostram de onde as partículas saem e como se espalham no fluxo.
  4. Linhas de Tempo: combinam as linhas de corrente e as trajetórias ao longo do tempo, mostrando a evolução do fluxo.
Essas ferramentas ajudam a visualizar e entender melhor como os fluidos se movem em diferentes situações.

Exercícios relacionados

(Nilo, p. 183, q. 13) Uma mistura líquida contendo, em massa, de benzeno (B), de tolueno (T) e 45,0% de o-xileno (X) é carga de uma unidade de destilação com duas colunas em série. Na primeira coluna, a composição mássica do resíduo deverá ser: e X e a recuperação de o-xileno será de . O destilado desta coluna é carga de uma segunda coluna de destilação, cujo destilado contém (em base mássica) de B e 1,0% de T. Deseja-se recuperar, no destilado desta segunda coluna, do benzeno presente na carga desta coluna. Se a carga da unidade de destilação é , calcule:
a) As vazões mássicas dos produtos das duas colunas de destilação. R: Coluna 1: destilado = e resíduo . Coluna 2: destilado e resíduo .
(Felder, p. 171, q. 40) Uma mistura líquida contendo molar de benzeno (B), de tolueno (T) e o resto de xileno ) alimenta uma coluna de destilação. O produto de fundo contém molar de X e nenhum B, e do X na alimentação são recuperados nesta corrente. O produto de topo alimenta uma segunda coluna. O produto de topo da segunda coluna contém do B contido na alimentação desta coluna. A composição desta corrente é molar de B e o resto de T.
b) Calcule (i) a percentagem do benzeno na alimentação do processo (quer dizer, a alimentação da primeira coluna) que sai no produto de topo da segunda coluna e (ii) a percentagem do tolueno na alimentação do processo que sai no produto de fundo da segunda coluna. R: (i) = e (ii) .
Uma piscina com 4 metros de largura e 8 de comprimento é preenchida com 1,4 m de água. Calcule a força da água no fundo e em cada uma das laterais.
Porque medidores deprimogênios como placas de orificio e lineares como turbinas são considerados intrusivos?