O que o número de Prandtl, Pr, representa?
(a) A razão entre a difusividade de momento e a difusividade térmica
(b) A razão entre a velocidade do fluxo e a velocidade do som
© A razão entre as forças de inércia e as forças viscosas
(d) Uma medida da densidade do fluido

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pergunta o que o número de Prandtl (Pr) representa. Estamos lidando com mecânica dos fluidos e transferência de calor. Para resolver, precisamos entender o que cada termo do número de Prandtl significa e como eles se relacionam.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o número de Prandtl. Ele é uma quantidade adimensional, ou seja, sem unidades, que relaciona duas propriedades importantes de um fluido: a difusividade de momento e a difusividade térmica. A fórmula do número de Prandtl é:
Pr = nualpha
Onde:
  • nu é a difusividade de momento (ou viscosidade cinemática)
  • alpha é a difusividade térmica

Passo 3

Agora, vamos detalhar o que são essas difusividades. A difusividade de momento ( nu) mede quão facilmente o momento (movimento) é transmitido dentro do fluido. Já a difusividade térmica ( alpha) indica quão rapidamente o calor se espalha no fluido.

Passo 4

Compreendendo isso, o número de Prandtl basicamente compara como o movimento e o calor se propagam no fluido. Se Pr > 1, o momentum se difunde mais rapidamente que o calor, e se Pr < 1, o contrário acontece.

Passo 5

Analisando as opções:
  • (a) A razão entre a difusividade de momento e a difusividade térmica ✔️
  • (b) A razão entre a velocidade do fluxo e a velocidade do som
  • © A razão entre as forças de inércia e as forças viscosas
  • (d) Uma medida da densidade do fluido
A opção (a) é exatamente a definição que acabamos de ver.

Resposta

A alternativa correta é a (a): A razão entre a difusividade de momento e a difusividade térmica.

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