Calcule os números de Reynolds para o fluxo de água e para ar através de um tubo de 4 mm de diâmetro, se a velocidade média for
e a temperatura de
. Suponha que o ar esteja à pressão atmosférica padrão. a) Para água à
, b) Para ar à
. (Resp.: a)
b) 752 )
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular os números de Reynolds para o fluxo de água e ar num tubo de 4 mm de diâmetro, com uma velocidade média de
e temperatura de
. O conteúdo envolvido aqui é a Mecânica dos Fluidos, mais especificamente o conceito de Número de Reynolds. Para isso, vamos precisar da fórmula do Número de Reynolds, que relaciona a velocidade do fluido, o diâmetro do tubo, a densidade e a viscosidade do fluido.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do Número de Reynolds (
):
Onde:
-
é a densidade do fluido (em kg/m³), -
é a velocidade média do fluido (em m/s), -
é o diâmetro do tubo (em m), -
é a viscosidade dinâmica do fluido (em Ns/m²).
Passo 3
Vamos começar com a parte a), que é para a água. Temos os seguintes valores:
-
, -
, -
(convertendo 4 mm para metros), -
.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula do Número de Reynolds para a água:
Passo 5
Vamos fazer as contas passo a passo:
- Multiplicamos
. - Depois,
. - Agora, dividimos pelo valor da viscosidade:
.
Passo 6
Agora, vamos para a parte b), que é para o ar. Os valores são:
-
, -
, -
, -
.
Passo 7
Aplicando a fórmula do Número de Reynolds para o ar:
Passo 8
Vamos calcular passo a passo:
- Multiplicamos
. - Depois,
. - Dividindo pelo valor da viscosidade:
.
Resposta
a)
b)
b)