Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulação com diâmetro de 4 cm escoa água com uma velocidade de 0,2 m / s.

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra gente calcular o número de Reynolds e dizer se o fluxo é laminar ou turbulento numa tubulação de diâmetro 4 cm, onde a água escoa a 0,2 m/s. Esse assunto faz parte de Mecânica dos Fluidos, mais precisamente da análise de escoamentos. Para resolver, vamos precisar:
  1. Da definição do número de Reynolds, que é .
  2. Do valor da viscosidade cinemática da água (aprox. à temperatura ambiente).
  3. Dos limites pra classificar o escoamento (laminar se , turbulento se , e região de transição entre esses valores).

Passo 2

Relembrando a teoria: o número de Reynolds é uma grandeza adimensional que relaciona as forças de inércia do fluido com as forças viscosas. A fórmula é
Re = v,Dnu
onde
  • é a velocidade média do fluido (m/s),
  • é o diâmetro da tubulação (m),
  • é a viscosidade cinemática (m²/s).

Passo 3

Agora, vamos trocar os valores na fórmula:
  • Re = 0,2 times 0,041,0times10^-6 = 0,0081,0times10^-6 = 8,0times10^3 = 8000
Então

Passo 4

Pra classificar:
  • Se , é laminar.
  • Se , é turbulento.
    Nosso é bem maior que 4000, então o escoamento é turbulento.

Resposta

O número de Reynolds vale e o escoamento é turbulento.

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