No tocante à viscosidade dos fluidos, são feitas as seguintes afirmações:
(I) Fluidos viscoelásticos não apresentam deformações sob tensões cisalhantes.
(II) Fluidos newtonianos apresentam diagrama reológico linear.
(III) A viscosidade de fluidos newtonianos permanece constante com a variação da taxa de deformação.
(IV) Fluidos pseudoplásticos apresentam queda da viscosidade com o aumento das tensões cisalhantes.
(V) Fluidos dilatantes apresentam queda da viscosidade com o aumento das tensões cisalhantes.
Em relação às afirmações, quais itens são verdadeiros? Justifique.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Recebemos um exercício sobre viscosidade de fluidos e precisamos analisar cinco afirmações para ver quais são verdadeiras. Para resolver isso, vamos precisar conhecer alguns conceitos básicos sobre diferentes tipos de fluidos e como eles se comportam quando sujeitos a tensões cisalhantes (que é um tipo de força que tenta fazer as camadas do fluido deslizar umas sobre as outras). Vamos revisar esses conceitos para entender cada afirmação direitinho.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é viscosidade. Viscosidade é uma medida de quão “grosso” ou “fino” é um fluido, ou seja, quanta resistência ele oferece ao fluxo. Por exemplo, mel tem viscosidade alta porque flui devagar, enquanto água tem viscosidade baixa porque flui mais rápido.
Existem diferentes tipos de comportamentos de fluidos quando aplicamos forças a eles:
  • Fluidos Newtonianos: São os fluidos cuja viscosidade permanece constante, independentemente da taxa de deformação aplicada. Isso significa que a relação entre a tensão e a taxa de deformação é linear.
  • Fluidos Pseudoplásticos: Também conhecidos como fluidos de “corte-thinning”, eles têm viscosidade que diminui à medida que a taxa de deformação aumenta. Ou seja, quanto mais você força o fluido a se mover, mais “fino” ele fica.
  • Fluidos Dilatantes: Também chamados de fluidos de “corte-thickening”, apresentam aumento de viscosidade com o aumento da taxa de deformação. Então, quanto mais você forçar, mais “grosso” eles ficam.
  • Fluidos Viscoelásticos: Têm propriedades tanto viscosas quanto elásticas. Eles podem armazenar energia como um sólido e dissipar energia como um fluido.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada afirmação com base nesses conceitos:
(I) Fluidos viscoelásticos não apresentam deformações sob tensões cisalhantes.
Fluidos viscoelásticos, como mencionamos, têm propriedades de deformação tanto elásticas quanto viscosas. Eles apresentam deformações quando submetidos a tensões cisalhantes, pois combinam características de sólidos e fluidos. Portanto, essa afirmação é falsa.
(II) Fluidos newtonianos apresentam diagrama reológico linear.
Um diagrama reológico mostra a relação entre tensão e taxa de deformação. Para fluidos newtonianos, essa relação é linear, ou seja, um gráfico de tensão versus taxa de deformação é uma linha reta. Portanto, essa afirmação é verdadeira.
(III) A viscosidade de fluidos newtonianos permanece constante com a variação da taxa de deformação.
Isso está de acordo com a definição de fluidos newtonianos: sua viscosidade não muda com diferentes taxas de deformação. Assim, essa afirmação é verdadeira.
(IV) Fluidos pseudoplásticos apresentam queda da viscosidade com o aumento das tensões cisalhantes.
Fluidos pseudoplásticos têm sua viscosidade diminuindo à medida que a taxa de deformação aumenta, ou seja, eles ficam “mais finos” quando mais forçados. Como a tensão cisalhante está relacionada à taxa de deformação, essa afirmação é verdadeira.
(V) Fluidos dilatantes apresentam queda da viscosidade com o aumento das tensões cisalhantes.
Aqui temos um problema. Fluidos dilatantes, ao contrário dos pseudoplásticos, têm a viscosidade aumentando com o aumento das tensões cisalhantes, ficando “mais grossos” quando mais forçados. Portanto, essa afirmação é falsa.

Resposta

As afirmações II, III e IV são verdadeiras.

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