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 pseudopláticos 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 pseudopláticos somente escoam após aplicação de uma tensão cisalhante mínima.
Quais itens são verdadeiros? Justifique.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me mandou uma questão sobre viscosidade dos fluidos, onde precisamos analisar cinco afirmações e dizer quais são verdadeiras. Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos sobre viscosidade, como ela se comporta em relação à temperatura, a diferença entre viscosidade dinâmica e cinemática, e as características de fluidos newtonianos e pseudoplásticos. Vamos analisar cada afirmação passo a passo para ver quais estão corretas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é viscosidade. Viscosidade é uma medida de quão “grosso” ou “espesso” é um líquido, ou seja, quão fácil ou difícil é para ele fluir. Ela pode ser dividida em dois tipos:
- Viscosidade Dinâmica (
): Refere-se à resistência interna de um fluido ao escoamento quando uma força é aplicada. - Viscosidade Cinemática (
): É a viscosidade dinâmica dividida pela densidade do fluido ( ).
Esses conceitos vão nos ajudar a avaliar as afirmações II.
Passo 3
Vamos analisar a afirmação I: “A viscosidade dos líquidos diminui com o aumento da temperatura.”
Na maioria dos líquidos, quanto maior a temperatura, menor a viscosidade. Isso acontece porque o aumento da temperatura faz com que as moléculas do líquido se movam mais rapidamente, reduzindo as forças de atração entre elas e facilitando o fluxo. Portanto, a afirmação I está correta.
Passo 4
Agora, a afirmação II: “A viscosidade cinemática dos fluidos não tem relação com a viscosidade dinâmica.”
Como vimos no Passo 2, a viscosidade cinemática (
) é calculada dividindo a viscosidade dinâmica (
) pela densidade (
) do fluido (
). Isso mostra que há uma relação direta entre viscosidade cinemática e dinâmica. Portanto, a afirmação II está incorreta.
Passo 5
Vamos para a afirmação III: “Fluidos newtonianos sempre apresentam diagrama reológico linear.”
Fluidos newtonianos são aqueles cuja viscosidade permanece constante, independentemente da taxa de deformação aplicada. Isso significa que, em um gráfico que relaciona a tensão de cisalhamento (
) com a taxa de deformação (
), a reação é uma linha reta, indicando uma relação linear. Portanto, a afirmação III está correta.
Passo 6
Analisando a afirmação IV: “Para uma mesma temperatura, a viscosidade dos fluidos newtonianos é constante.”
Como mencionamos no Passo 5, fluidos newtonianos têm viscosidade constante que não depende da taxa de deformação. Contudo, essa viscosidade pode variar com a temperatura. A afirmação diz “para uma mesma temperatura”, então estamos considerando a viscosidade em uma temperatura fixa. Portanto, a viscosidade dos fluidos newtonianos é realmente constante nessa condição. Assim, a afirmação IV está correta.
Passo 7
Por fim, a afirmação V: “Fluidos pseudoplásticos somente escoam após aplicação de uma tensão cisalhante mínima.”
Fluidos pseudoplásticos são tipos de fluidos não newtonianos que exibem uma diminuição na viscosidade quando a taxa de deformação aumenta, mas ao contrário de um fluido Bingham plástico, eles não exigem uma tensão mínima para começar a escoar. Eles começam a fluir assim que qualquer tensão de cisalhamento é aplicada, embora necessitem de algumas condições específicas para escoar. Portanto, a afirmação V está incorreta.
Resposta
As afirmações I, III e IV são verdadeiras.
Exercícios relacionados
Para o oxigênio e para o ozônio a
determine:
a) sua viscosidade no SI e no sistema inglês;
b) sua viscosidade cinemática no SI e no sistema inglês.
a) sua viscosidade no SI e no sistema inglês;
b) sua viscosidade cinemática no SI e no sistema inglês.
Para água e para o benzeno a
determine:
a) sua viscosidade no SI e no sistema inglês;
b) sua viscosidade cinemática no SI e no sistema inglês.
a) sua viscosidade no SI e no sistema inglês;
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A viscosidade de um fluido foi classificada como sendo dilatante e reopética ao mesmo tempo. Isto significa que a viscosidade:
a) Aumenta com a velocidade de agitação e aumenta com o tempo de mistura;
b) Aumenta com a velocidade de agitação, mas diminui com o tempo de mistura;
c) Diminui com a velocidade de agitação, mas aumenta com o tempo de mistura;
d) Diminui com a velocidade de agitação e diminui com o tempo de mistura;
a) Aumenta com a velocidade de agitação e aumenta com o tempo de mistura;
b) Aumenta com a velocidade de agitação, mas diminui com o tempo de mistura;
c) Diminui com a velocidade de agitação, mas aumenta com o tempo de mistura;
d) Diminui com a velocidade de agitação e diminui com o tempo de mistura;
Qual o significado físico de cada termo da equação de Newton da viscosidade?