Questão 68 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Texto associado à questão
Leia as informações a seguir e responda às questões 67 e 68 Uma tubulação industrial de diâmetro externo 100 cm e espessura uniforme de 4 cm, com comprimento de 500 m, fornece água para determinada região. Sabe‐se que a viscosidade e a massa específica da água são, respectivamente, de 1 stokes e 1000 Kg.m–3 e que a aceleração da gravidade vale 10 m.s–2.
Observação: a fórmula de Darcy para perda de carga é g D V L f J =.
Sobre o escoamento laminar com fluxo de água nesta tubulação, observando o Ábaco de Moody, assinale a afirmativa correta.
- A) O coeficiente de atrito permanece inalterado.
- B) O coeficiente de atrito aumenta linearmente com aumento do grau de rugosidade.
- C) O coeficiente de atrito varia exponencialmente proporcional ao número de Reynolds.
- D) O grau de rugosidade é proporcional ao diâmetro da tubulação.
- E) O número de Reynolds é inversamente proporcional ao coeficiente de atrito.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: E
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (INEA 2013).
Comentário
Gabarito: E.
No escoamento laminar, o fator de atrito de Darcy depende apenas do número de Reynolds, pela relação f = 64/Re. Logo, f e Re são inversamente proporcionais, e isso vale nos dois sentidos: Re = 64/f. Portanto, o número de Reynolds é inversamente proporcional ao coeficiente de atrito, como diz a alternativa E.
No regime laminar a rugosidade da parede não influencia o fator de atrito (ela só passa a importar no regime turbulento).
- (A) O coeficiente de atrito não é constante: varia com o número de Reynolds (f = 64/Re).
- (B) Em regime laminar, f não depende da rugosidade; não há aumento linear com ela.
- (C) A relação entre f e Re é inversa (hiperbólica), não exponencial.
- (D) A rugosidade é propriedade da parede do tubo. O que se usa é a rugosidade relativa, razão entre a rugosidade absoluta e o diâmetro, que não é proporcional ao diâmetro, e em regime laminar ela nem afeta f.
Dica: em regime laminar, lembre f = 64/Re. Em turbulento, f passa a depender também da rugosidade relativa.
Fundamentos: Escoamento laminar e número de Reynolds · Diagrama de Moody · Fator de atrito e rugosidade relativa
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV INEA 2013 (Engenheiro Mecânico), questão 68, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.