Um número adimensional relaciona diferentes parâmetros que influenciam determinado fenômeno. O número de Reynolds é um desses números adimensionais. Ele relaciona as forças viscosas com as forças inerciais, resultando em um valor numérico sem unidade (adimensional) que é utilizado para classificação de escoamentos. Considerando a massa específica da água (ρ) de 1000 kg/m3 e viscosidade dinâmica (μ) 10-3 N.s/m2, qual será o valor do número de Reynolds e o regime que se enquadra um escoamento de água com velocidade de 1,5 m/s em uma tubulação de 10 cm de diâmetro.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre o número de Reynolds, que é um número adimensional usado para classificar o tipo de escoamento (laminar ou turbulento) em fluidos. Para resolver, vamos precisar dos seguintes dados:
  • Massa específica da água (ρ): 1000 kg/m³
  • Viscosidade dinâmica (μ): 10^-3 N·s/m²
  • Velocidade da água (V): 1,5 m/s
  • Diâmetro da tubulação (D): 10 cm (que é 0,1 m)

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula do número de Reynolds (Re):
Re = rho times V times Dmu
Essa fórmula relaciona as forças inerciais ( rho times V times D) com as forças viscosas ( mu).

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Re = 1000 , kg/m^3 times 1,5 , m/s times 0,1 , m10^-3 , N·s/m^2

Passo 4

Calculando o numerador:
1000 times 1,5 times 0,1 = 150
Então, a expressão fica:
Re = 15010^-3 = 150 times 10^3 = 150.000

Passo 5

Com o número de Reynolds calculado, podemos classificar o regime de escoamento. Geralmente, usamos as seguintes faixas:
  • Re < 2000: Escoamento laminar
  • 2000 ≤ Re ≤ 4000: Escoamento de transição
  • Re > 4000: Escoamento turbulento

Resposta

O número de Reynolds é 150.000, indicando que o escoamento é turbulento.

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