Sobre a camada limite, analise as afirmativas, identificando com “V” as VERDADEIRAS e com “F” as FALSAS, assinalando a seguir a alternativa CORRETA na sequência de cima para baixo.
( ) A camada limite é a região adjacente a uma superfície sólida na qual tensões viscosas estão presentes, em contraposição à corrente livre onde as tensões viscosas são desprezíveis.
( ) As tensões viscosas presentes na camada limite são decorrentes do cisalhamento das camadas do fluido.
( ) Gradientes de velocidade na camada limite originam tensões viscosas nesta região.
( ) Na camada limite laminar existem gradientes de velocidade, os quais não estão presentes na camada turbulenta.
( ) A espessura da camada limite pode ser definida como sendo a distância da superfície na qual a velocidade situa-se dentro de 1% da velocidade da corrente livre.
Passo 1
Fala galerinha do coração!! Vamos fazer uma questãozinha de verdadeiro ou falso para fixar ainda mais nossos conhecimentos sobre a camada limite, ok? Partiu!!
Vamos avaliar cada uma das alternativas, começando com a primeira que diz que a camada limite é a região adjacente a uma superfície sólida na qual tensões viscosas estão presentes, em contraposição à corrente livre onde as tensões viscosas são desprezíveis…
Vamos lembrar lá do nosso exemplo, se temos um escoamento sobre um sólido existe uma fina camada onde as forças de atrito não podem ser ignoradas e lá é justamente a nossa querida camada limite… Então, essa opção é Verdadeira!
A segunda afirmação diz pra gente que as tensões viscosas presentes na camada limite são decorrentes do cisalhamento das camadas do fluido… Baseado no que acabamos de ver e lembrando que quanto mais distante do sólido a gente estiver menos sentiremos o efeito das tensões viscosas, concluímos que essa opção é Verdadeira!
A terceira opção diz que os gradientes de velocidade na camada limite originam tensões viscosas nesta região… Bom, de acordo com as duas opções anteriores, já sabemos que essa opção é Verdadeira também!
A quarta opção fala que na camada limite laminar existem gradientes de velocidade, os quais não estão presentes na camada turbulenta… Opa! Aí tem treta! Acabamos de dizer que quanto mais próximo ao sólido temos maiores efeitos de atrito, ou seja temos gradientes de velocidade presente, e essa opção está dizendo o contrário, logo essa opção é Falsa!
E a última opção tá afirmando que a espessura da camada limite pode ser definida como sendo a distância da superfície na qual a velocidade situa-se dentro de 1% da velocidade da corrente livre… Se a gente considera, nas definições, que a espessura da corrente livre é 99% da velocidade, logo a camada limite será de 1%, e portanto opção é Verdadeira!
Resposta
( V ) A camada limite é a região adjacente a uma superfície sólida na qual tensões viscosas estão presentes, em contraposição à corrente livre onde as tensões viscosas são desprezíveis.
( V ) As tensões viscosas presentes na camada limite são decorrentes do cisalhamento das camadas do fluido.
( V ) Gradientes de velocidade na camada limite originam tensões viscosas nesta região.
( F ) Na camada limite laminar existem gradientes de velocidade, os quais não estão presentes na camada turbulenta.
( V ) A espessura da camada limite pode ser definida como sendo a distância da superfície na qual a velocidade situa-se dentro de 1% da velocidade da corrente livre.
Sendo assim, a espessura da camada limite pode ser dada por:
Sendo a viscosidade, o comprimento do escoamento, a massa específica do fluido e o a velocidade do escoamento.
Olhando então para essa conclusão, vemos que a espessura da camada limite é diretamente proporcional ao comprimento do escoamento, que por sua vez está ligado a injeção de matéria, tranquilo?
Mas e o efeito disso no nosso fluxo de massa? Bom a gente viu que a transferência de massa por convecção é equivalente ao fluxo molar dividido pelas concentrações do escoamento:
Logo, se a gente aumenta a quantidade de matéria, aumentamos a concentração, então vamos diminuir nosso coeficiente convectivo… Opa! Então isso quer dizer que o aumento de matéria diminui o fuxo de massa convectiva.