Á gua, a
, escoa por uma tubulação de 2 cm de diâmetro. Determine a máxima velocidade do fluido admissível para que o fluxo laminar permaneça. Dados: viscosidade
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre água que está escoando numa tubulação de 2 cm de diâmetro a 20°C. A gente precisa descobrir qual é a velocidade máxima que a água pode ter para o fluxo continuar laminar, ou seja, suave e ordenado. Para resolver isso, vamos usar o conceito de Número de Reynolds, que ajuda a determinar se o fluxo é laminar ou turbulento. Precisamos saber o diâmetro da tubulação, a viscosidade da água e considerar que para fluxo laminar o Número de Reynolds deve ser menor que 2000.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do Número de Reynolds (
):
Onde:
-
é a velocidade do fluido, -
é o diâmetro da tubulação, -
é a viscosidade cinemática do fluido.
Passo 3
Queremos que o fluxo seja laminar, então
. Vamos reorganizar a fórmula para encontrar a velocidade máxima
:
Aqui,
.
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos:
-
, -
, -
.
Então:
Passo 5
Vamos fazer as contas:
Resposta
A velocidade máxima admissível para que o fluxo da água permaneça laminar é de 0,1 metros por segundo.
Exercícios relacionados
A partir da equação de Fick para a difusão de A através da mistura de A e B, prove:
Uma mistura gasosa propano-ar contendo
(em volume)
de propano e vazão mássica total de
s é carga de uma coluna de absorção onde entra em contato com um óleo de absorção isento de propano e massa molar de
. Deseja-se que o óleo de absorção remova
do propano presente na mistura gasosa. Se a fração em quantidade de matéria de propano no óleo efluente da coluna é de
, calcule:
b) O teor molar de propano na mistura gasosa efluente da coluna. R: 1,1%.
Para gases ideais, pode-se demonstrar que
volumétricos correspondem a
molares.
b) O teor molar de propano na mistura gasosa efluente da coluna. R: 1,1%.
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)
.
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) =
Considere o campo de escoamento dado por em que
e
. Determine:
(a) o número de dimensões do escoamento,
(b) se ele é um possível escoamento incompressível e
© a aceleração de uma partícula fluida no ponto
(a) o número de dimensões do escoamento,
(b) se ele é um possível escoamento incompressível e
© a aceleração de uma partícula fluida no ponto