Em relação à viscosidade dos fluidos são feitas as seguintes afirmações:
(I) A viscosidade dos gases não depende da coesão intermolecular.
(II) A temperatura não influencia a viscosidade dos gases.
(III) A viscosidade dos líquidos aumenta com o acréscimo de temperatura.
(IV) A viscosidade cinemática de um líquido diminui com o acréscimo de temperatura.
(V) Fluidos não newtonianos sempre apresentam diagrama reológico não linear.
Quais itens são verdadeiros? Justifique.
(I) A viscosidade dos gases não depende da coesão intermolecular.
(II) A temperatura não influencia a viscosidade dos gases.
(III) A viscosidade dos líquidos aumenta com o acréscimo de temperatura.
(IV) A viscosidade cinemática de um líquido diminui com o acréscimo de temperatura.
(V) Fluidos não newtonianos sempre apresentam diagrama reológico não linear.
Quais itens são verdadeiros? Justifique.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente tem cinco afirmações sobre a viscosidade dos fluidos e precisa dizer quais delas são verdadeiras, explicando o porquê. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física sobre viscosidade, tanto em líquidos quanto em gases, além de entender o que são fluidos newtonianos e não newtonianos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é viscosidade. Viscosidade é uma medida de quão “espesso” ou “resistente ao fluxo” um fluido é. Por exemplo, mel tem uma viscosidade maior que água porque ele flui mais devagar.
Passo 3
Vamos analisar cada afirmação uma por uma.
Afirmação I: A viscosidade dos gases não depende da coesão intermolecular.
Nos gases, as partículas estão mais separadas e se movem livremente. A viscosidade dos gases é mais influenciada pelo movimento das moléculas e colisões entre elas do que pelas forças de coesão intermolecular (forças que mantêm as moléculas juntas). Portanto, essa afirmação é verdadeira.
Passo 4
Afirmação II: A temperatura não influencia a viscosidade dos gases.
Na verdade, a temperatura afeta a viscosidade dos gases. Quando a temperatura aumenta, as moléculas dos gases se movem mais rápido, o que aumenta a viscosidade. Assim, essa afirmação está errada.
Passo 5
Afirmação III: A viscosidade dos líquidos aumenta com o acréscimo de temperatura.
Para líquidos, geralmente a viscosidade diminui com o aumento da temperatura porque o aumento da energia térmica faz com que as moléculas se movam mais facilmente umas sobre as outras. Logo, essa afirmação está errada.
Passo 6
Afirmação IV: A viscosidade cinemática de um líquido diminui com o acréscimo de temperatura.
Viscosidade cinemática é a viscosidade dinâmica dividida pela densidade do fluido. Já que a viscosidade dinâmica dos líquidos diminui com a temperatura e a densidade não muda muito, a viscosidade cinemática também diminui com o aumento da temperatura. Então, essa afirmação é verdadeira.
Passo 7
Afirmação V: Fluidos não newtonianos sempre apresentam diagrama reológico não linear.
Fluidos não newtonianos têm viscosidade que varia com a taxa de deformação ou tensão aplicada. Isso significa que seus diagramas reológicos, que mostram a relação entre tensão e taxa de deformação, não são linhas retas (não lineares). Portanto, essa afirmação é verdadeira.
Resposta
As afirmações verdadeiras são I, IV e V.
Exercícios relacionados
Água quente a uma temperatura média de
flui através da seção interna de um tubo de aço galvanizado (
) de 5 m de comprimento cujos diâmetros interno e externo são 5 cm e 6 cm , respectivamente. Sobre a superfície externa do tubo, é acrescentada uma camada de isolante com espessura de 1 cm , cuja emissividade é 0,7 , de forma a garantir uma temperatura superficial segura para o toque de
. A superfície externa da camada de isolante está exposta ao ar frio de
no porão, com coeficiente de transferência de calor de
. Considere que as paredes do porão também estão com
. O coeficiente de transferência de calor na superfície interna do tubo é
. Desenhe o circuito térmico que representa a situação de transferência de calor em regime estacionário. Identifique todas resistências térmicas, nós de temperatura e sentido da taxa de transferência de calor.
Uma parede plana é composta de dois materiais A e B. A camada do material A tem uma geração de calor uniforme
, condutividade térmica
espessura
. A camada do material B , com condutividade térmica
, não tem geração de calor. A superfície interna do material A é bem isolada, enquanto a superfície externa do material B é resfriada por uma corrente de ar com
e um coeficiente convectivo de
. Despreze os efeitos da radiação na sua análise e considere que a temperatura na interface entre os dois materiais é igual a
. Esboce a distribuição de temperaturas existente no interior da parede composta em condições de regime permanente.
Um recipiente esférico de instrumentos para medições submarinas, usado para sondagens e para medir condições da água, feito em aço inox (
; c =
;
) tem um raio de 20 cm e os seus equipamentos eletrônicos internos produzem uma taxa de geração de energia térmica uniforme igual a
durante seu funcionamento. O recipiente trabalha dentro de uma baía na qual a temperatura da água é de
e o coeficiente de convecção é de
. Determine a temperatura superficial do recipiente em regime permanente.
Em relação à viscosidade dos fluidos são feitas as seguintes afirmações:
(I) A viscosidade dos líquidos diminui com o aumento da temperatura.
(II) A viscosidade cinemática dos fluidos não tem relação com a viscosidade dinâmica.
(III) Fluidos newtonianos sempre apresentam diagrama reológico linear.
(IV) Para uma mesma temperatura, a viscosidade dos fluidos newtonianos é constante.
(V) Fluidos pseudoplásticos somente escoam após aplicação de uma tensão cisalhante mínima.
Quais itens são verdadeiros? Justifique.
(I) A viscosidade dos líquidos diminui com o aumento da temperatura.
(II) A viscosidade cinemática dos fluidos não tem relação com a viscosidade dinâmica.
(III) Fluidos newtonianos sempre apresentam diagrama reológico linear.
(IV) Para uma mesma temperatura, a viscosidade dos fluidos newtonianos é constante.
(V) Fluidos pseudoplásticos somente escoam após aplicação de uma tensão cisalhante mínima.
Quais itens são verdadeiros? Justifique.