Esquematize a curva relacionada à variação de consistência de processamento (resistência de cisalhamento aparente versus concentração de líquido) em função do grau de saturação de poro (DPS) para um sistema floculado.
Passo 1
O enunciado pede um esboço da curva da resistência de cisalhamento aparente (
) em função da concentração de líquido, parametrizada pelo grau de saturação de poro (DPS), para um sistema floculado.
Conteúdo: reologia de suspensões floculadas – como a agregação de partículas afeta a resistência ao escoamento – e relação entre DPS e teor de líquido.
Conteúdo: reologia de suspensões floculadas – como a agregação de partículas afeta a resistência ao escoamento – e relação entre DPS e teor de líquido.
Passo 2
Definimos o grau de saturação de poro como
em que
é o volume de líquido nos poros e
é o volume total de poros. À medida que
cresce de
a
, aumentamos a fração de líquido e diminuímos a fração de sólidos.
Passo 3
Num sistema floculado, as partículas formam pontes (flóculos) que criam uma rede interna, resultando em alta
se o teor de líquido for baixo (
pequeno). Conforme
aumenta, essas estruturas se desfazem progressivamente, diminuindo a resistência de cisalhamento até um valor mínimo próximo de zero em saturação plena (
).
Passo 4
O perfil qualitativo de
versus
é uma curva decrescente não\mbox{-}linear, de concavidade voltada para cima (convexa), porque a desagregação da rede floculada acelera à medida que o líquido invade os poros. Inicia em
com
muito alta, cai lentamente até uma região intermediária e depois cai mais rapidamente conforme
.
Passo 5
Esboço da curva (eixos e pontos críticos):
|\
| \
| \
| \__________
| \
Onde:
- No início (
), é máxima (rede floculada rígida). - Perto de
há queda acelerada (colapso parcial da estrutura). - Em
, se aproxima de zero (suspensão fluida, sem pontes).
Resposta
Esboço qualitativo de
versus
para sistema floculado: curva decrescente convexa, alta resistência em
, queda acelerada em DPS médio e
em
.