Enunciado

Usando a Eq. A.3 no Apêndice A para a viscosidade da água, encontre a viscosidade da água a −20°C e 120°C. Trace o gráfico da viscosidade para essa faixa de temperatura. Encontre a vazão laminar máxima (L/h) em um tubo de diâmetro 7,5 mm para essas temperaturas. Trace o gráfico da vazão laminar máxima para essa faixa de temperatura.

Passo 1

Sabendo que a equação A.3 é:

μ = A 10 B T - C

Segundo o apêndice A, os valores das constantes A,B e C para água são:

A = 2,414 X 10 - 5 N s / m ²

B = 247,8   K

C = 140   K

Para a faixa de temperaturas T 1 = - 20 ° C = 253   K e T 2 = 120 ° C = 393   K foi feito um gráfico com a função:

μ ( T ) = 2,414 X 10 - 5 . 10 247,8 T - 140

u 253 = 3,74 X 10 - 3 N . s / m ²      

u 393 = 2,3 X 10 - 4   N . s / m ²

Passo 2

A vazão laminar máxima que pode ser encontrada é quando R e = 2300 . Para encontrar a vazão máxima nesse caso, vamos isolar essa incógnita na equação de Reynolds:

R e = ρ V D μ = ρ Q D A μ = ρ 4 Q π D μ

Q = π μ D R e 4 ρ

Para os resultados de u 253 = 3,74 X 10 - 3 N . s / m ²             e         u 393 = 2,3 X 10 - 4   N . s / m   foi feito um gráfico com a função:

Q ( T ) = π . μ T . 0,0075.2300 4.1000

Q 253 = 5,07 X 10 - 5 m 3 / s

Q 393 = 3,12 X 10 - 6 m 3 / s

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