A viscosidade dinâmica dos fluidos:
A) Representa a resistência ao escoamento devido às forças intermoleculares.
B) Aumenta com a temperatura em líquidos.
C) É independente da temperatura em gases.
D) É nula em fluidos newtonianos.
E) Não possui relação com a tensão cisalhante.

Passo 1

O enunciado pede: escolher qual alternativa sobre a viscosidade dinâmica dos fluidos é correta. As alternativas são:
A) Representa a resistência ao escoamento devido às forças intermoleculares.
B) Aumenta com a temperatura em líquidos.
C) É independente da temperatura em gases.
D) É nula em fluidos newtonianos.
E) Não possui relação com a tensão cisalhante.
Informações implícitas no enunciado que vamos usar: a definição física/matemática de viscosidade dinâmica e como ela aparece na relação entre tensão cisalhante e gradiente de velocidade.

Passo 2

Definição matemática e física básica (fórmula fundamental). A lei de Newton para escoamento linear expressa a relação entre tensão cisalhante e gradiente de velocidade:
\tau = \mu \frac{du}{dy}.
Explicando cada símbolo:
  • \tau é a tensão cisalhante (unidade: \mathrm{Pa}, pascal), ou força tangencial por unidade de área.
  • \mu é a viscosidade dinâmica (unidade: \mathrm{Pa\cdot s}).
  • u é a componente da velocidade paralela à superfície de cisalhamento.
  • y é a coordenada perpendicular às camadas (logo \dfrac{du}{dy} é a taxa de variação da velocidade, chamada taxa de cisalhamento).
Interpretação física: \mu mede quanto esforço (tensão) é necessário para obter uma dada taxa de deformação (cisalhamento). Isso já relaciona diretamente viscosidade com resistência ao escoamento — ou seja, com forças internas entre as moléculas que impedem o deslizamento entre camadas.

Passo 3

Analisando a alternativa A: “Representa a resistência ao escoamento devido às forças intermoleculares.”
Pela explicação do passo anterior, \mu quantifica exatamente a força interna (por unidade de área) necessária para manter um gradiente de velocidade. Essas forças internas surgem das interações entre moléculas do fluido (fricção molecular). Logo a alternativa A está de acordo com a definição física e a fórmula de Newton:
\text{A: verdadeira.}

Passo 4

Temperatura e viscosidade em líquidos (avaliando B). Em líquidos, quando a temperatura aumenta, a energia térmica faz as moléculas vencerem mais facilmente as forças intermoleculares de atração; isso facilita o deslizamento entre camadas, reduzindo a resistência ao escoamento. Empírica e teoricamente, a viscosidade de líquidos costuma diminuir com T. Uma forma empírica comum (equação de Andrade) é
\mu = A \exp\!\left(\dfrac{B}{T}\right),
com A,B>0, o que mostra \mu decrescendo quando T aumenta. Exemplo prático: mel fica muito menos viscoso quando aquecido. Portanto a afirmação B, que diz que a viscosidade aumenta com a temperatura em líquidos, é incorreta.

Passo 5

Temperatura e viscosidade em gases (avaliando C). Para gases, o comportamento é diferente: aumento da temperatura eleva a velocidade molecular média e a frequência e natureza das trocas de momento entre moléculas, resultando em aumento da viscosidade com T. Uma expressão usada é a lei de Sutherland (uma forma prática):
\mu = \mu_0 \left(\dfrac{T}{T_0}\right)^{3/2}\dfrac{T_0+S}{T+S},
com constantes \mu_0, T_0, S. Isso mostra claramente dependência com T (crescimento aproximado como potência de T). Logo a alternativa C (“É independente da temperatura em gases”) é falsa: a viscosidade de gases depende da temperatura e geralmente aumenta com T.

Passo 6

Avaliação da alternativa D: “É nula em fluidos newtonianos.”
Definição de fluido newtoniano: é aquele cuja tensão cisalhante é proporcional à taxa de cisalhamento, com a constante de proporcionalidade sendo a viscosidade \mu. A relação é exatamente
\tau = \mu \frac{du}{dy}.
Ser proporcional não significa ser zero; \mu é, em geral, um número positivo finito. Fluidos newtonianos reais (como água, ar, óleo simples) têm \mu>0. Um \mu=0 corresponderia a um fluido ideal invíscido (modelo teórico), não ao conceito de fluido newtoniano. Portanto D é falsa.

Passo 7

Avaliação da alternativa E: “Não possui relação com a tensão cisalhante.”
Isso contraria diretamente a lei de Newton apresentada no Passo 2, que liga \mu e \tau. A tensão cisalhante \tau é proporcional à viscosidade vezes o gradiente de velocidade. Logo existe relação direta e essencial entre viscosidade e tensão cisalhante. Assim E é falsa.

Passo 8

Resumindo as conclusões:
  • A é verdadeira (viscosidade mede resistência ao escoamento devido a interações moleculares).
  • B é falsa (em líquidos a viscosidade geralmente diminui com temperatura).
  • C é falsa (em gases a viscosidade depende de T e geralmente aumenta com T).
  • D é falsa (fluidos newtonianos têm \mu>0, não nula).
  • E é falsa (há relação direta com tensão cisalhante via \tau=\mu\,du/dy).
Força aí — deu pra entender a ideia central: pense em viscosidade como a “fricção interna” do fluido que aparece quando você tenta deformar ou deslizar camadas do fluido; isso já resolve quase todas as alternativas na prova.

Resposta

A

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