Entre duas placas planas e paralelas tem-se glicerina a
. A distância entre as placas é 6 mm e o perfil de velocidade estabelecido é linear. Qua a tensão de cisalhamento (em Pa ) necessário para mover a placa superio com uma velocidade de
, sendo que a placa inferior é fixa?
N.s.m
.
Resp.:
Resp.:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre duas placas paralelas separadas por 6 mm cheias de glicerina a 20°C. A placa de cima está se movendo a 5 m/s enquanto a de baixo permanece parada. Precisamos encontrar a tensão de cisalhamento necessária para esse movimento. Vamos usar conceitos de viscosidade e fluxo em fluidos para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é tensão de cisalhamento. Ela é a força por unidade de área que o fluido exerce para mover uma das placas. A fórmula que relaciona a tensão de cisalhamento (τ) com a viscosidade (μ), a velocidade (v) e a distância entre as placas (h) é:
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que temos:
- Viscosidade, μ = 1,5 N·s/m²
- Velocidade, v = 5 m/s
- Distância entre as placas, h = 6 mm = 0,006 m (convertendo milímetros para metros)
Passo 4
Substituímos esses valores na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular o que está dentro da fração primeiro:
Passo 6
Agora, multiplicamos pela viscosidade:
Resposta
A tensão de cisalhamento necessária é de 1250 N/m².
Exercícios relacionados
Uma esfera de alumínio que pesa 6 kg e inicialmente à temperatura de
, é subitamente imersa num fluido a
com um coeficiente de convecção de
. K. Calcule o tempo necessário para arrefecer a esfera até
. Considerar as propriedades termofísicas como: Resposta:
segundos
Um longo fio de cobre, com
de diâmetro, é exposto a uma corrente de ar a uma temperatura de 310 K . Após 30 s , a temperatura média do fio aumentou de 280 para 297 K. Usando essas informações, estime o coeficiente de transferência de calor por condução, h.
. Resposta: h=
.
Um óleo de massa específica igual a
escoa por uma canalização de 10 cm de diâmetro. A tensão de cisalhamento na parede da canalização é de
e o perfil de velocidade é dado por
, em que
é a distância radial medida a partir do eixo da tubulação. Qual a viscosidade cinemática do óleo?
Resp.:
Resp.:
Bastões circulares de cobre (
), com diâmetro
e comprimento
, são usados para aumentar a transferência de calor em uma superfície que é mantida a
. Uma extremidade do bastão é presa a essa superfície e a outra extremidade é mantida a
. Ar, que escoa entre as superfícies (e sobre os bastões), também se encontra a
.
Qual é a taxa de transferência de calor por convecção entre um único bastão de cobre e o ar?
Qual a taxa total de transferência de calor dissipada de uma seção da superfície a de 1 m por 1 m . Os bastões encontram-se posicionados com uma distância entre centros de 4 mm .
Qual é a taxa de transferência de calor por convecção entre um único bastão de cobre e o ar?
Qual a taxa total de transferência de calor dissipada de uma seção da superfície a