Convecção térmica, ou simplesmente convecção, é um processo de transmissão de calor. Quando um fluido, como o ar ou a água, é aquecido, suas porções mais quentes podem sofrer dilatação térmica, expandindo seu volume. Em outras palavras, esse fluido aquecido passa a ocupar um volume maior do que o fluido nos arredores. Show
Todo corpo inserido em um meio líquido ou gasoso sofre a ação de uma força vertical para cima, chamada de empuxo. Essa força é proporcional ao volume do fluido deslocado pelo corpo. Como o líquido aquecido passa a ocupar um volume maior, ele sofre mais empuxo e sobe, dando origem a um movimento ascendente. A subida do fluido aquecido dá espaço para que as porções mais frias e mais densas do fluido desçam, formando um movimento descendente. O processo continua até que todo o fluido esteja sob a mesma temperatura. Transmissão de calor por convecçãoQuando acendemos uma lareira ou fogueira, o calor é transmitido ao redor da região onde a madeira e queimada. Essa transmissão ocorre a partir de fenômenos como a convecção e a irradiação. Assim, é possível sentir o ar quente subir, levando consigo fuligem e outros gases produzidos durante a queima. Além disso, mesmo que não estejamos tão perto das fogueiras, conseguimos perceber o calor em virtude da grande emissão de raios infravermelhos. No cozimento de alimentos, o líquido sofre processo de convecção até que todo seu volume fique em equilíbrio térmico, cessando as correntes convectivas. No início da cocção, a água que está em contato com o fundo da panela recebe calor por condução. O aumento de temperatura leva à diminuição de densidade, por isso, essa água um pouco mais quente sobe, transferindo calor às suas vizinhanças por meio de seu movimento ascendente. O processo repete-se até que todo o fluido atinja sua temperatura de ebulição. Convecção, irradiação e conduçãoA convecção é um dos processos de transmissão de calor. Além dela, existem a condução e a irradiação. Confira a definição de cada um desses processos:
Exemplos de convecçãoAgora que já sabemos o que é convecção, que tal conferirmos alguns exemplos de situações em que esse processo está presente? → Forno convectivoOs fornos convencionais, elétricos ou a gás, têm sua chama ou aquecedor localizado na parte mais baixa do forno. Dessa forma, o ar aquecido sobe, enquanto o ar mais frio desce, formando as correntes de convecção até que todo o forno fique na mesma temperatura. → Nuvem convectivaAs nuvens convectivas são conhecidas por serem muito longas, estendendo-se de 11 km até 23 km de altura. Seu formato alongado surge em virtude das correntes de ar quente que sobem em seu interior. No topo dessas nuvens, o ar ascendente ganha sentido horizontal, conferindo a essa categoria uma aparência achatada, como uma bigorna. As nuvens convectivas mais famosas são as cúmulos-nimbo, responsáveis por grandes tempestades, chuvas de granizo e de neve e, até mesmo, furacões. Saiba mais sobre os tipos de nuvens clicando aqui. Na figura acima, temos a distribuição de temperaturas em um furacão. Os tons azuis correspondem às regiões mais frias, enquanto os tons alaranjados e avermelhados são as regiões mais quentes. Entre outros fatores, podemos dizer que os furacões formam-se em decorrência de uma grande diferença de temperatura entre o solo e a atmosfera, criando fortes correntes convectivas ascendentes e descendentes. Essas correntes são chamadas, respectivamente, de zonas de alta e de baixa pressão. → Ar-condicionado e aquecedorOs ares-condicionados são instalados, geralmente, em locais altos, já que o ar frio que eles produzem é mais denso que o ar ambiente. Com isso, o ar frio desce, e o ar quente sobe, até que todo o cômodo esteja em equilíbrio térmico. Os aquecedores, por sua vez, são colocados no chão ou em lugares baixos para que o ar quente emitido por eles possa subir, aquecendo todo o ambiente. Resumo sobre convecção
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