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.