Responda se as seguintes afirmativas estão corretas ou erradas, justificando a resposta:
a) Um fluido viscoso em repouso ou em escoamento uniforme não apresenta tensões cisalhantes.

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A afirmação é: “Um fluido viscoso em repouso ou em escoamento uniforme não apresenta tensões cisalhantes.” Isso está relacionado ao estudo da Viscosidade na Mecânica dos Fluidos. Para resolver, vamos precisar entender o que são tensões cisalhantes e como elas se comportam em fluidos em repouso ou em escoamento uniforme.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é tensão cisalhante. Em fluidos, a tensão cisalhante ( ) é a força paralela à superfície por unidade de área. Ela está relacionada à viscosidade ( ) do fluido e ao gradiente de velocidade ( ):

Passo 3

Agora, vamos considerar um fluido em repouso. Se o fluido não está se movendo, a velocidade ( ) em qualquer ponto é constante. Isso significa que não há variação de velocidade em relação à posição ( ). Substituindo na fórmula:
Então, em repouso, a tensão cisalhante é zero.

Passo 4

Em seguida, vamos analisar um fluido em escoamento uniforme. Escoamento uniforme significa que a velocidade do fluido é constante no tempo e no espaço na direção do fluxo. Portanto, não há variação de velocidade perpendicularmente à direção do fluxo ( ).
Usando a mesma fórmula:
Isso indica que mesmo no escoamento uniforme, a tensão cisalhante é zero.

Passo 5

Com base nisso, podemos concluir que tanto em repouso quanto em escoamento uniforme, a tensão cisalhante em um fluido viscoso é nula.

Resposta

A afirmativa está correta. Em fluidos viscosos em repouso ou em escoamento uniforme, não há tensões cisalhantes.

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Água entra a uma vazão mássica de e a em um tubo de de diâmetro interno, onde é aquecida a . A parte externa do tubo está envolta por um elemento de aquecimento elétrico isolado que produz um fluxo de calor uniforme de sobre a superfície. Desprezando os efeitos de entrada, ou seja, considerando que a região de entrada é curta o suficiente a ponto de poder se considerar que todo o escoamento se encontra na região termicamente plenamente desenvolvida, determine o que é pedido nos itens a seguir.
b. O coeficiente convectivo de transferência de calor;
Viscosidade é:
a) Uma medida da resistência ao escoamento e à deformação;
b) Uma relação entre a tensão cisalhante e o gradiente de velocidade;
c) Uma propriedade dos fluidos;
d) Todas as anteriores.
Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) justificando-a(s). De acordo com a
a) consideramos os fluidos como meios contínuos
b) desprezamos a mobilidade das moléculas e o espaçamento intermolecular
c ) os meios contínuos podem ser divididos, infinitas vezes, em partículas entre as quais não há vazios
d ) dentro da porção do espaço ocupado por um fluido, a cada ponto geométrico corresponde um ponto material fluido
Água entra a uma vazão mássica de e a em um tubo de de diâmetro interno, onde é aquecida a . A parte externa do tubo está envolta por um elemento de aquecimento elétrico isolado que produz um fluxo de calor uniforme de sobre a superfície. Desprezando os efeitos de entrada, ou seja, considerando que a região de entrada é curta o suficiente a ponto de poder se considerar que todo o escoamento se encontra na região termicamente plenamente desenvolvida, determine o que é pedido nos itens a seguir.
a. O número de Reynolds;