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
a) Calcule o número de Reynolds. O escoamento é laminar ou turbulento? R:
b) Calcule a vazão em
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
:
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.
Exercícios relacionados
O compressor de um ciclo padrão a ar Brayton admite ar a uma pressão de
, temperatura de
e vazão volumétrica de
. A relação de pressão é de 10 e a temperatura na entrada da turbina é de
. Determinar:
a) A eficiência térmica do ciclo;
b) A potência necessária para acionamento do compressor;
c) A potência desenvolvida pela turbina;
d) A potência líquida do ciclo.
Dados:
a) A eficiência térmica do ciclo;
b) A potência necessária para acionamento do compressor;
c) A potência desenvolvida pela turbina;
d) A potência líquida do ciclo.
Dados:
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. A temperatura fora de casa na superfície da janela é de
. Perde-se calor através da janela por condução, e a perda de calor por segundo possui um certo valor. A temperatura do lado de fora começa a cair, enquanto as condições dentro da casa permanecem as mesmas. Como resultado, a perda de calor por segundo aumenta. Qual a temperatura na superfície da janela no lado de fora quando se dobra o calor perdido por segundo?
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,
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Considere um escoamento de óleo a
em um oleoduto de 30 cm de diâmetro a uma velocidade média de
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. As medições indicam que a temperatura do tubo está próxima de
. Desconsiderando a resistência térmica do material do tubo, determine:
a) A temperatura do óleo quando o fluido sai do lago
b) A taxa de transferência de calor a partir do óleo
c) A potência de bombeamento necessária para superar a perda de pressão e manter o escoamento do óleo na tubulação.
Propriedades a :
10683
Resp: a) ; b)
; c)
(a resolução desse item é facultativa).
a) A temperatura do óleo quando o fluido sai do lago
b) A taxa de transferência de calor a partir do óleo
c) A potência de bombeamento necessária para superar a perda de pressão e manter o escoamento do óleo na tubulação.
Propriedades a
Resp: a)