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.