Com relação às peças hidráulicas e aos condutos forçados e l...
Com relação às peças hidráulicas e aos condutos forçados e livres, julgue o item a seguir.
O perfil de velocidade do fluido na entrada da canalização com
bom acabamento, que parte de um reservatório, é uma reta,
mas, à medida que o escoamento vai se processando, as
partículas mais centrais vão adquirindo velocidade até que
atinjam o perfil de equilíbrio, que, no regime laminar, ocorre
a uma distância menor que no regime turbulento.
Gabarito comentado
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Alternativa Correta: E - Errado
Tema Central da Questão: A questão aborda o comportamento do escoamento de fluidos em condutos, especificamente a diferença entre o comportamento do perfil de velocidade em regimes laminar e turbulento.
Resumo Teórico: Quando um fluido escoa por uma tubulação, o perfil de velocidade é influenciado pela natureza do regime de escoamento, que pode ser laminar ou turbulento. No regime laminar, as partículas de fluido se movem em camadas paralelas, e o perfil de velocidade tende a ser mais uniforme e parabolóide. Por outro lado, no regime turbulento, há mistura significativa entre as partículas, resultando em um perfil de velocidade mais achatado.
No início da canalização, a velocidade do fluido costuma ser mais homogênea, mas ao longo da extensão do conduto, devido ao atrito, ocorre um desenvolvimento do perfil de velocidade até atingir seu estado de equilíbrio. Este é um conceito importante na hidráulica de condutos.
Em geral, o regime turbulento se desenvolve mais rapidamente ao longo do conduto do que o regime laminar. Isso significa que a distância necessária para atingir o perfil totalmente desenvolvido é geralmente maior em escoamentos laminares do que em escoamentos turbulentos.
Justificativa da Alternativa Correta: A afirmação da questão está incorreta porque, ao contrário do que foi dito, o perfil de equilíbrio no regime laminar ocorre a uma distância maior do que no regime turbulento. Isso ocorre porque o regime laminar exige uma maior extensão para que as forças viscoelásticas alinhem completamente as partículas em camadas paralelas.
Portanto, a alternativa E - Errado está correta porque a afirmação está de fato errada conforme explicado.
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Comentários
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errado
No escoamento de um fluido através de um tubo ou de um duto, o perfil de velocidade de escoamento na entrada do sistema é normalmente uniforme. Na medida em que o fluido avança na direção do escoamento, os efeitos da viscosidade são percebidos pela aderência de uma camada de fluido sobre a parede do tubo, e há o surgimento de tensões de cisalhamento entre as camadas adjacentes. A camada do escoamento que é influenciada por esse efeito da viscosidade é chamada de camada limite. A velocidade da camada aderida à parede do tubo é zero e a velocidade do fluido cresce no sentido da direção do centro do tubo onde é máxima. O perfil de velocidade apresenta então em um determinado comprimento do tubo ou duto um comportamento variável que vai de um perfil uniforme na entrada até assumir um perfil parabólico, a partir do qual se diz que o escoamento está completamente desenvolvido.
"[O perfil de velocidade do fluido na entrada da canalização com bom acabamento, que parte de um reservatório, é uma reta], [mas, à medida que o escoamento vai se processando, as partículas mais centrais vão adquirindo velocidade até que atinjam o perfil de equilíbrio], que, no regime laminar, ocorre a uma distância [maior] que no regime turbulento".
Le/D = 0,065Re - Laminar
Le/D = 4,4Re^(1/6) - Turbulento
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