Questão de Física

Um dos métodos para a obtenção do fator de atrito (f) é o uso do diagrama de Moody. Utilizando-se esse diagrama, é possível obter o fator de atrito para qualquer tipo de escoamento, fluido e rugosidade de uma tubulação. Para tal, é necessário o conhecimento da rugosidade relativa do tubo e do tipo de escoamento, por meio do número de Reynolds. No diagrama de Moody, apresentado a seguir, estão evidenciados os regimes de escoamento e os valores de rugosidade para alguns materiais. Diagrama de Moody 0,1 0,09 Regime de transição 0,08 0,07 0,06 0,05 f 0,04 0,03 Escoamento laminar Atrito 64 de f = 0,02 Re Material ε (mm) Fator 0,015 Aço rebitado 0,9-9 Concreto 0,3-3 Madeira 0,2-0,9 Ferro fundido 0,26 0,05 0,04 0,03 0,02 0,015 ε D 0,01 Regime plenamente turbulento 0,005 0,002 0,001 -4 5×10 -4 2×10 Rugosidade Relativa 10-4 5×10-5 0,01 Ferro galvanizado 0,15 Turbulência completa Ferro fundido asfaltado 0,12 Aço comercial ou ferro 0,046 Vidro, acrilíco 0,0025 Trefilado 0,0015 103 104 105 -5 10 5×10-6 Tubos lisos 10-6 106 107 108 ρVD Número de Reynolds Re = μ MORAN, M. J. et al. Principles of engineering thermodynamics. 8. ed. Hoboken, Nova Jersey (EUA): John Wiley & Sons, 2015 (adaptado). Com base no diagrama de Moody e admitindo a densidade e a viscosidade dinâmica da água a 20 °C iguais, respectivamente, a 1 000 kg/m3 e 1,0∙10-3 Pa∙s, avalie as afirmações a seguir. I. A água escoa em uma tubulação de ferro fundido com 50 cm de diâmetro à velocidade de 2 m/s, e o regime desse escoamento é turbulento. II. Em um tubo de 20 cm de diâmetro, passa água a 0,005 m/s, o regime é laminar e o fator de atrito é 0,064. III. A água escoa em um tubo liso de 10 cm de diâmetro a 2 m/s, e o regime é plenamente turbulento. É correto o que se afirma em