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.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre viscosidade dos fluidos e nos apresenta cinco afirmações. Nosso objetivo é descobrir quais dessas afirmações são verdadeiras. Para isso, vamos precisar entender os conceitos de viscosidade dinâmica, viscosidade cinemática, fluidos newtonianos e pseudoplásticos. Vamos analisar cada item um por um.
Passo 2
Afirmação I: “A viscosidade dos líquidos diminui com o aumento da temperatura.”
Isso está correto! Viscosidade é a resistência que um fluido oferece ao escoamento. Quando a temperatura aumenta, as moléculas se movem mais rápido e conseguem deslizar umas sobre as outras com mais facilidade, diminuindo a viscosidade.
Passo 3
Afirmação II: “A viscosidade cinemática dos fluidos não tem relação com a viscosidade dinâmica.”
Essa afirmação é falsa. A viscosidade cinemática (
) está relacionada com a viscosidade dinâmica (
) pela fórmula:
onde
é a densidade do fluido. Portanto, elas estão diretamente relacionadas.
Passo 4
Afirmação III: “Fluidos newtonianos sempre apresentam diagrama reológico linear.”
Isso é verdadeiro. Fluidos newtonianos obedecem à lei de Newton para viscosidade, onde a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional à taxa de deformação, resultando em um gráfico linear.
Passo 5
Afirmação IV: “Para uma mesma temperatura, a viscosidade dos fluidos newtonianos é constante.”
Correto! Por definição, a viscosidade dos fluidos newtonianos não varia com a taxa de cisalhamento, mantendo-se constante a uma determinada temperatura.
Passo 6
Afirmação V: “Fluidos pseudoplásticos somente escoam após aplicação de uma tensão cisalhante mínima.”
Essa é falsa. Fluidos pseudoplásticos, também conhecidos como defluentes, têm viscosidade que diminui com o aumento da taxa de cisalhamento, mas não necessariamente precisam de uma tensão mínima para começar a escoar. Isso é mais característico de fluidos dilatantes ou plásticos.
Resposta
As afirmações I, III e IV são verdadeiras.
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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 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.
Um elemento combustível de tório
) com formato de um bastão cilíndrico longo é utilizado em um reator nuclear. A geração de calor ocorre uniformemente no elemento de diâmetro 40 mm , a uma taxa de
. O sistema de resfriamento do reator é caracterizado por um fluido a temperatura de 350 K e coeficiente convectivo de
. A partir da equação geral da difusão, faça as devidas simplificações, identificando o motivo para eliminação ou manutenção dos seus termos e encontre a forma apropriada da equação da difusão para o caso da condução unidimensional, em regime permanente, com geração de energia térmica.
Em relação à viscosidade dos fluidos são feitas as seguintes afirmações:
(I) Diagrama reológico linear é exclusividade dos fluidos newtonianos.
(II) Fluidos não newtonianos podem ser considerados aqueles que apresentam tensão mínima para escoamento.
(III) Fluidos newtonianos apresentam viscosidade constante com o aumento das taxas de deformação e das tensões de cisalhamento.
(IV) Fluidos dilatantes apresentam diagrama reológico não linear, com viscosidade crescente diante do aumento das tensões cisalhantes.
(V) Fluidos newtonianos apresentam diagrama reológico linear, com viscosidade crescente diante do aumento das tensões cisalhantes.
Quais são os itens verdadeiros? Justifique.
(I) Diagrama reológico linear é exclusividade dos fluidos newtonianos.
(II) Fluidos não newtonianos podem ser considerados aqueles que apresentam tensão mínima para escoamento.
(III) Fluidos newtonianos apresentam viscosidade constante com o aumento das taxas de deformação e das tensões de cisalhamento.
(IV) Fluidos dilatantes apresentam diagrama reológico não linear, com viscosidade crescente diante do aumento das tensões cisalhantes.
(V) Fluidos newtonianos apresentam diagrama reológico linear, com viscosidade crescente diante do aumento das tensões cisalhantes.
Quais são os itens verdadeiros? Justifique.