07 - Em relação à viscosidade, os fluidos podem ser classificados em newtonianos e não-newtonianos, dependendo do comportamento linear ou não-linear no que diz respeito à relação entre a tensão de cisalhamento e o gradiente local de velocidade. Com relação às características dos fluidos newtonianos e não-newtonianos, assinale a alternativa correta.
A. Os fluidos não-newtonianos têm o comportamento totalmente dependente do tempo.
B. Para um fluido não-newtoniano, a relação entre a taxa de deformação e a tensão de cisalhamento é constante.
C. Os fluidos viscoelásticos, quando submetidos a uma tensão de cisalhamento, sofrem uma deformação; e, quando esta cessa, a deformação sofrida permanece.
D. Um fluido para o qual a relação entre a tensão de cisalhamento e o gradiente local de velocidade é definida por uma relação não-linear é classificado como newtoniano.
E. Um fluido que se comporta como newtoniano somente após uma tensão mínima ser excedida é denominado plástico Bingham.

Passo 1

O enunciado trata da classificação de fluidos segundo a relação entre a tensão de cisalhamento \tau e o gradiente de velocidade (ou taxa de deformação) \dot\gamma. Em fluidos newtonianos essa relação é linear e definida por
\tau = \mu\,\dot\gamma,
com \mu constante. Fluidos não-newtonianos fogem desse comportamento linear e/ou apresentam dependência de tempo e/ou tensão de escoamento.

Passo 2

Analisamos cada alternativa:

Passo 3

Alternativa A: “Os fluidos não-newtonianos têm o comportamento totalmente dependente do tempo.”
Nem todos os não-newtonianos são dependentes do tempo; há fluidos que só exibem relação não linear em regime estacionário (ex.: pseudoplásticos e dilatantes). Logo A é falsa.

Passo 4

Alternativa B: “Para um fluido não-newtoniano, a relação entre a taxa de deformação e a tensão de cisalhamento é constante.”
Isso descreve exatamente um fluido newtoniano, não um não-newtoniano. Logo B é falsa.

Passo 5

Alternativa C: “Os fluidos viscoelásticos, quando submetidos a uma tensão de cisalhamento, sofrem uma deformação; e, quando esta cessa, a deformação sofrida permanece.”
Fluidos viscoelásticos recuperam parte da deformação quando a tensão cessa (comportamento elástico), então não mantêm toda a deformação. Logo C é falsa.

Passo 6

Alternativa D: “Um fluido para o qual a relação entre a tensão de cisalhamento e o gradiente local de velocidade é definida por uma relação não-linear é classificado como newtoniano.”
Relação não linear caracteriza justamente os não-newtonianos. Logo D é falsa.

Passo 7

Alternativa E: “Um fluido que se comporta como newtoniano somente após uma tensão mínima ser excedida é denominado plástico Bingham.”
De fato, o modelo de plástico de Bingham é
\tau = \tau_{0} + \mu\,\dot\gamma,
válido apenas para \tau>\tau_{0}. Abaixo de \tau_{0} o fluido não escoa. Portanto E é verdadeira.

Resposta

E
Um fluido que apresenta tensão de escoamento (yield stress) \tau_{0} e, após superá-la, segue uma relação linear \tau=\tau_{0}+\mu\dot\gamma é chamado de plástico de Bingham.

Exercícios relacionados