Um tubo de 10 cm de raio conduz óleo com velocidade de 20 cm / s. Sua massa específica é de 800 kg / m^3 e sua viscosidade é de 0,2 Pa.s. Determine qual é o tipo de escoamento, justificando sua resposta. Resposta: 160; laminar

Passo 1

Ok, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um tubo com raio de 10 cm que está conduzindo óleo. Queremos saber se o fluxo do óleo é laminar ou turbulento. Para isso, vamos usar o conceito de Número de Reynolds, que nos ajuda a identificar o tipo de escoamento com base em algumas propriedades do fluido e das condições do tubo.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é o Número de Reynolds. Ele é calculado pela fórmula:
Re = rho cdot v cdot Dmu
Onde:
  • é a massa específica do fluido (kg/m³)
  • é a velocidade do fluxo (m/s)
  • é o diâmetro do tubo (m)
  • é a viscosidade dinâmica do fluido (Pa·s)

Passo 3

Vamos identificar e converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI):
  • Raio do tubo: 10 cm = 0,10 m
  • Diâmetro do tubo ( ):
  • Velocidade do óleo ( ): 20 cm/s = 0,20 m/s
  • Massa específica ( ): 800 kg/m³
  • Viscosidade ( ): 0,2 Pa·s

Passo 4

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula do Número de Reynolds:
Re = 800 , kg/m^3 times 0,20 , m/s times 0,20 , m0,2 , Pa·s

Passo 5

Fazendo as contas:
Re = 800 times 0,20 times 0,200,2 = 320,2 = 160

Passo 6

Com o Número de Reynolds calculado, agora podemos interpretar o resultado:
  • Re < 2000: Escoamento laminar
  • Re > 4000: Escoamento turbulento
  • 2000 < Re < 4000: Regime de transição
Como nosso Re é 160, que é bem menor que 2000, isso indica que o fluxo é laminar.

Resposta

O Número de Reynolds é 160; o escoamento é laminar.

Exercícios relacionados