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
(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:
Onde:
-
é a difusividade de momento (ou viscosidade cinemática) -
é a difusividade térmica
Passo 3
Agora, vamos detalhar o que são essas difusividades. A difusividade de momento (
) mede quão facilmente o momento (movimento) é transmitido dentro do fluido. Já a difusividade térmica (
) 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
, o momentum se difunde mais rapidamente que o calor, e se
, 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.