Qual dos seguintes grupos adimensionais é frequentemente utilizado para descrever a relação entre forças inerciais e forças viscosas em escoamentos de fluidos?
(a) Número de Reynolds.
b) Número de Mach.
c) Número de Prandtl.
d) Número de Froude.
(a) Número de Reynolds.
b) Número de Mach.
c) Número de Prandtl.
d) Número de Froude.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta qual desses números adimensionais é usado para mostrar a relação entre forças inerciais e forças viscosas em fluxos de fluidos. A matéria aqui é dinâmica de fluidos, e vamos precisar entender o que são forças inerciais e viscosas, além de conhecer alguns números adimensionais usados na área.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre forças inerciais e forças viscosas. As forças inerciais estão relacionadas ao movimento do fluido, ou seja, como a massa do fluido se comporta quando está em movimento. Já as forças viscosas têm a ver com a resistência interna do fluido ao escoamento, basicamente como o fluido “se atrasa” ou resiste ao movimento.
Passo 3
Agora, para relacionar essas duas forças, usamos números adimensionais, que são sem unidades e ajudam a simplificar problemas de engenharia e física. O número que relaciona as forças inerciais com as viscosas é o Número de Reynolds. Ele nos diz se o fluxo será mais turbulento ou laminar, dependendo se as forças inerciais predominam sobre as viscosas ou vice-versa.
A fórmula do Número de Reynolds é:
Onde:
-
é a densidade do fluido, -
é a velocidade do fluxo, -
é uma dimensão característica (como o diâmetro de um tubo), -
é a viscosidade dinâmica do fluido.
Resposta
(a) Número de Reynolds.
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(Hb. 3-49)
(Hb. 3-49)
Por que a equação da quantidade de movimento deve ser integrada sobre o volume de controle em vez de ser considerada apenas em um ponto específico no escoamento?
a) Para obter uma descrição precisa das forças viscosas.
b) Para considerar a distribuição espacial das forças que atuam no escoamento.
c) Apenas a integração da equação garante a conservação da massa.
d) A formulação diferencial é mais simples de resolver numericamente.
a) Para obter uma descrição precisa das forças viscosas.
b) Para considerar a distribuição espacial das forças que atuam no escoamento.
c) Apenas a integração da equação garante a conservação da massa.
d) A formulação diferencial é mais simples de resolver numericamente.
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