Em relação ao fator de atrito (f) para escoamento interno em tubulações, é incorreto afirmar que:
a) para um determinado diâmetro de tubulação e fluido escoando, existem vazões para as quais o fator de atrito depende apenas do número de Reynolds;
b) para determinados diâmetros de tubulação, com um fluido designado escoando, existem vazões e materiais para os quais o fator de atrito não depende do número de Reynolds;
c) o fator de atrito sempre aumenta com a rugosidade do material.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre o fator de atrito ( f) no escoamento interno em tubulações. A gente precisa entender como o fator de atrito depende do número de Reynolds e da rugosidade do material da tubulação para identificar qual das afirmações apresentadas está incorreta.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é o fator de atrito ( f). Ele é uma medida de quanta resistência o fluido encontra ao escoar dentro de uma tubulação. Essa resistência pode ser influenciada por dois principais fatores:
  1. Número de Reynolds ( Re): Indica se o escoamento é laminar ou turbulento.
  2. Rugosidade relativa da tubulação ( epsilonD): Relação entre a rugosidade da parede da tubulação ( epsilon) e o diâmetro da tubulação ( D).
Existem diferentes equações, como a de Moody, que relacionam esses parâmetros para determinar o fator de atrito.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada uma das afirmações:
a) para um determinado diâmetro de tubulação e fluido escoando, existem vazões para as quais o fator de atrito depende apenas do número de Reynolds;
  • Análise: No escoamento laminar ( Re < 2000), o fator de atrito f depende apenas do número de Reynolds e pode ser calculado por f = 64Re. Nesse caso, a rugosidade não influencia.
  • Conclusão: Verdadeira.
b) para determinados diâmetros de tubulação, com um fluido designado escoando, existem vazões e materiais para os quais o fator de atrito não depende do número de Reynolds;
  • Análise: No escoamento turbulento, especialmente em tubulações altamente rugosas, o fator de atrito depende principalmente da rugosidade relativa e menos do número de Reynolds. Em tubulações lisas no regime turbulento, a dependência com Re diminui.
  • Conclusão: Verdadeira.
c) o fator de atrito sempre aumenta com a rugosidade do material.
  • Análise: Embora, em geral, a rugosidade aumente o fator de atrito no escoamento turbulento, no escoamento laminar a rugosidade não tem efeito significativo no fator de atrito, que depende apenas do número de Reynolds. Portanto, “sempre” não é uma afirmação correta.
  • Conclusão: Incorreta.

Resposta

A afirmação incorreta é a alínea C.

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