4{ }^{\text {a }} Questão: O Número de Reynolds (Re) é um parâmetro adimensional importante para o cálculo da perda de carga, servindo também para classificar se o escoamento é laminar ou turbulento. Assinale a alternativa CORRETA:
a) Escoamentos são considerados turbulentos para valores de Re elevados, da ordem de 10^{4} ou superiores;
b) Escoamentos são considerados turbulentos para valores de Re elevados, da ordem de 10^{2} ou superiores.
c) Escoamentos são considerados laminares para valores de Re elevados, da ordem de 10^{4} ou superiores;
d) Escoamentos são considerados turbulentos para valores de Re baixos, da ordem de 10^{3} ou inferiores;
e) Escoamentos são considerados laminares para valores de Re baixos, da ordem de 10^{4} ou inferiores;

Passo 1

O enunciado pede que se assinale a alternativa CORRETA sobre quando um escoamento é considerado turbulento em função do Número de Reynolds. As alternativas dadas são:
a) Escoamentos são considerados turbulentos para valores de Re elevados, da ordem de 10^{4} ou superiores;
b) Escoamentos são considerados turbulentos para valores de Re elevados, da ordem de 10^{2} ou superiores;
c) Escoamentos são considerados laminares para valores de Re elevados, da ordem de 10^{4} ou superiores;
d) Escoamentos são considerados turbulentos para valores de Re baixos, da ordem de 10^{3} ou inferiores;
e) Escoamentos são considerados laminares para valores de Re baixos, da ordem de 10^{4} ou inferiores.
Informações relevantes do enunciado: as alternativas comparam “valores de Re” em ordens de grandeza (como 10^{2},10^{3},10^{4}) com as classificações “laminar” ou “turbulento”. O objetivo é identificar qual alternativa está correta.

Passo 2

Definição do Número de Reynolds e o que ele representa (aula rápida).
Re = \frac{\rho v L}{\mu} = \frac{v L}{\nu},
onde:
  • \rho é a densidade do fluido (kg/m³);
  • v é uma velocidade característica do escoamento (m/s) — por exemplo velocidade média em um tubo;
  • L é uma dimensão característica (m) — por exemplo o diâmetro D para escoamento em tubo;
  • \mu é a viscosidade dinâmica (Pa·s);
  • \nu=\dfrac{\mu}{\rho} é a viscosidade cinemática (m²/s).
Interpretação física simples: Re mede a razão entre forças inerciais e forças viscosas no escoamento. Quanto maior Re, mais dominantes são as forças inerciais (tendência a instabilidades e mistura), e quanto menor Re, mais dominantes são as forças viscosas (escoamento suave e ordenado).

Passo 3

Critérios práticos de classificação (padrão para escoamento interno em tubos, que é o caso mais comum em provas):
  • Escoamento laminar: tipicamente quando Re \lesssim 2{,}000.
  • Região de transição: aproximadamente 2{,}000 \lesssim Re \lesssim 4{,}000.
  • Escoamento turbulento: tipicamente quando Re \gtrsim 4{,}000.
Explicação didática: esses números não são leis universais rígidas, mas limites empíricos utilizados na engenharia. Ou seja, turbulência costuma aparecer quando Re passa de alguns milhares; fluxos claramente laminares ocorrem quando Re está na ordem de milhares para baixo.

Passo 4

Comparação das alternativas com os critérios:
  • Alternativa (b): diz turbulento para Re da ordem de 10^{2}. Isso é falso: 10^{2} (ou seja, 100) é muito baixo — corresponde a escoamento claramente laminar. Então (b) está errada.
  • Alternativa (c): diz que escoamentos são laminares para Re da ordem de 10^{4} ou superiores. Isso é contraditório porque 10^{4} (ou seja, 10.000) é um valor alto onde o escoamento tende a ser turbulento, não laminar. Então (c) está errada.
  • Alternativa (d): diz turbulento para valores de Re baixos, da ordem de 10^{3} ou inferiores. Valores da ordem de 10^{3} (por exemplo 1{,}000) estão na vizinhança da transição/laminar; não é correto afirmar que “valores baixos da ordem de 10^{3} ou inferiores” são turbulentos. Então (d) está errada.
  • Alternativa (e): diz laminar para valores de Re baixos, da ordem de 10^{4} ou inferiores. A expressão é confusa: “ordem de 10^{4} ou inferiores” inclui valores altos (como 10^{4}) e baixos; além disso 10^{4} não é baixo. Portanto (e) está errada.
  • Alternativa (a): afirma que escoamentos são considerados turbulentos para valores de Re elevados, da ordem de 10^{4} ou superiores. Mesmo que o limite empírico de transição para tubos seja por volta de 4{,}000 (ou seja, alguns 10^{3}), a alternativa (a) está dizendo que escoamentos turbulentos ocorrem para valores elevados de Re (ordem de 10^{4} é um exemplo de valor elevado). Entre as opções dadas, (a) é a que melhor corresponde à ideia correta: turbulência aparece para números de Reynolds grandes (ordens milhares a dezenas de milhares), enquanto as demais opções apresentam valores claramente incorretos ou contraditórios.

Passo 5

Resumo/conselho para prova (como aplicar na hora): calcule sempre
Re=\frac{v L}{\nu}
(escolhendo L apropriado, por ex. D em tubos). Se Re sair menor que cerca de 2{,}000, espere escoamento laminar; se for maior que cerca de 4{,}000, espere escoamento turbulento; entre esses valores é região de transição. Assim, na hora da prova, compare o valor calculado com esses limites.

Resposta

a)

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