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.
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
e o gradiente de velocidade (ou taxa de deformação)
. Em fluidos newtonianos essa relação é linear e definida por
com
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.
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.
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.
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.
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
De fato, o modelo de plástico de Bingham é
válido apenas para
. Abaixo de
o fluido não escoa. Portanto E é verdadeira.
Resposta
E
Um fluido que apresenta tensão de escoamento (yield stress)
e, após superá-la, segue uma relação linear
é chamado de plástico de Bingham.