Responda as perguntas abaixo de forma sucinta justificando com base na disciplina.
a) Um engenheiro pretende formular um fluido que necessita diminuir sua viscosidade quando bombeado e aumentar a viscosidade quando pouco cisalhando. Qual tipo de fluido precisa ser formulado?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um engenheiro que quer criar um fluido que diminua sua viscosidade quando está sendo bombeado (ou seja, sob alta taxa de cisalhamento) e que aumente a viscosidade quando está sendo pouco cisalhado (baixa taxa de cisalhamento). Vamos usar conceitos de reologia, que estuda como os fluidos respondem a forças e deformações, e vamos precisar entender os tipos de fluidos não newtonianos para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é viscosidade. Viscosidade é uma medida de quão “grosso” ou “fino” um fluido é, ou seja, sua resistência ao fluxo. Quanto maior a viscosidade, mais difícil é para o fluido fluir.

Passo 3

Agora, precisamos entender como a viscosidade pode mudar dependendo da força aplicada, que chamamos de taxa de cisalhamento. Existem diferentes tipos de fluidos com comportamentos distintos:
  • Fluido Newtoniano: A viscosidade permanece constante não importa a taxa de cisalhamento.
  • Fluido Pseudoplástico (Shear-Thinning): A viscosidade diminui conforme a taxa de cisalhamento aumenta.
  • Fluido Dilatante (Shear-Thickening): A viscosidade aumenta conforme a taxa de cisalhamento aumenta.
  • Fluido Tixoelástico: A viscosidade depende tanto do tempo quanto da taxa de cisalhamento.

Passo 4

No caso da questão, o engenheiro quer que o fluido tenha baixa viscosidade quando está sendo bombeado (alta taxa de cisalhamento) e alta viscosidade quando está sendo pouco cisalhado (baixa taxa de cisalhamento). Isso se encaixa perfeitamente com o comportamento de um fluido pseudoplástico ou shear-thinning. Esse tipo de fluido reduz sua viscosidade quando submetido a maiores forças, facilitando o bombeamento, e aumenta a viscosidade quando a força diminui, proporcionando estabilidade quando necessário.

Resposta

O engenheiro precisa formular um fluido pseudoplástico (shear-thinning).

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