Leite integral a , massa específica de e viscosidade de está escoando a uma vazão de em uma tubulação de de diâmetro.
a) Calcule o número de Reynolds. O escoamento é laminar ou turbulento? R: turbulento
b) Calcule a vazão em para um número de Reynolds de 2100 e a velocidade em .
e

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema juntos! O enunciado nos fala sobre leite integral que está escoando em uma tubulação. Os dados que temos são a temperatura, a massa específica, a viscosidade, a vazão em massa e o diâmetro da tubulação. Vamos precisar usar o conceito de Número de Reynolds, que nos ajuda a determinar se o fluxo é laminar ou turbulento. Para isso, vamos precisar aplicar a fórmula do Número de Reynolds.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o Número de Reynolds ( ). A fórmula para o Número de Reynolds é:
Onde:
  • é a massa específica (1030 kg/m³)
  • é a velocidade do fluxo (m/s)
  • é o diâmetro da tubulação (m)
  • é a viscosidade (N·s/m²)
Mas a gente não tem a velocidade diretamente. Sabendo que a vazão em massa ( ) é 0,605 kg/s, podemos relacionar a velocidade com a vazão usando:
Onde é a área da seção transversal da tubulação. Vamos calcular :
²
Agora, calculamos a velocidade ( ):

Passo 3

Com a velocidade calculada, vamos agora determinar o Número de Reynolds:

Passo 4

Agora que temos o Número de Reynolds, podemos interpretar o tipo de fluxo. Regras gerais dizem que:
  • Se : fluxo laminar
  • Se : fluxo turbulento
  • Entre 2000 e 4000: transicional
Como nosso é aproximadamente 5727,7, que é maior que 4000, concluímos que o fluxo é turbulento.

Resposta

a) O Número de Reynolds é , indicando que o escoamento é turbulento.

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Propriedades a :
10683
Resp: a) ; b) ; c) (a resolução desse item é facultativa).