Questao 3 [valor 1,0] -Considerando o escoamento completamente desenvolvido em tubo, analise as afirmativas a seguir
I - Para escoamento laminar, o fator de atrito é função do numero de Reynolds apenas
II - para o escoamento turbulento, o fator de atrito é independente da rugosidade
III - o número de Reynolds na parede do tubo pode ser mudado com facilidade, variando a velocidade média do escoamento
Assinale a alternativa correta:
A) Somente I
B) Somente II
C) Somente III
D) I e II
E) II e III
II - para o escoamento turbulento, o fator de atrito é independente da rugosidade
III - o número de Reynolds na parede do tubo pode ser mudado com facilidade, variando a velocidade média do escoamento
A) Somente I
B) Somente II
C) Somente III
D) I e II
E) II e III
Passo 1
O enunciado trata do escoamento completamente desenvolvido em tubo circular e pede para analisar três afirmativas sobre o fator de atrito e o número de Reynolds. Vamos precisar do conceito de fator de atrito em regime laminar e turbulento e da definição de número de Reynolds.
Passo 2
Na parte laminar, sabe-se que o fator de atrito
é dado por
onde
é o número de Reynolds baseado na velocidade média
e diâmetro
. Portanto, em regime laminar o fator de atrito depende apenas de
. Logo, a afirmativa I é verdadeira.
Passo 3
No regime turbulento, o fator de atrito não é função somente de
; ele também depende da rugosidade relativa
do tubo, conforme vê-se na equação implícita de Colebrook ou no diagrama de Moody. Assim, afirmar que “para o escoamento turbulento o fator de atrito é independente da rugosidade” é incorreto. A afirmativa II é falsa.
Passo 4
A afirmativa III diz que “o número de Reynolds na parede do tubo pode ser mudado com facilidade, variando a velocidade média do escoamento”. Primeiro, não existe “
na parede” (a velocidade no próprio muro é zero). O número de Reynolds relevante é o geral, baseado na velocidade média
e no diâmetro
, e esse sim varia com
. Porém, a frase “na parede” está equivocada, pois o valor local de
junto à parede é sempre zero (devido ao não deslizamento). Logo, a afirmativa III, do jeito que está escrita, é falsa.
Passo 5
Concluímos que apenas a afirmativa I é verdadeira.
Resposta
A) Somente I