Vamos falar hoje sobre Convecção.
Na Física que aprendemos no ensino médio, descobrimos que o calor que é a energia em trânsito e se propaga de três formas: Condução, Convecção e Radiação. No tópico de hoje falaremos em uma em específico, os demais ficam para uma próxima.
Mas afinal, como é essa propagação de calor por convecção? Onde ele ocorre? Onde relacionamos ele no dia-a-dia?
Primeiro, a peça central de nossos estudos hoje começa com os líquidos e gases. Ambos citados anteriormente tem como característica propagar o calor na forma de convecção. Você se perguntou do por que as bolhas de águas ficarem na parte de cima da panela? ou do por que a água da praia tem uma temperatura mais confortável a noite?
Para entrar nesse mundo incrível da Física, devo explicar a vocês como a convecção funciona. A convecção que é um modo de transferir o calor, faz isso através do movimento do fluido em questão.
Figura 1. Exemplo de convecção na água.
Fonte: Google Imagens
Na figura 1, encontramos um exemplo de como a convecção funciona nos fluidos, nesse caso em questão na água. De ínicio temos a água na parte de baixo em contato com fogo que por sua vez aquece a água, as moléculas presente na água começam a "correr" rapidamente, afastando uma das outras, que implica numa densidade menor. Então a água quente tem uma densidade menor do que a água fria.
Você observa que em alguns casos objetos tendem a ficar boiando na água, e observa também que outros objetos não, e isso está relacionado com a densidade, corpos com menor densidade tende a subir, e corpos com uma maior densidade tende a descer. O que está acontecendo na água é exatamente isso, a água quente sobe e por isso você enxerga as bolhas, e a água fria tende a descer para que possa ser esquentada assim mantendo um processo cíclico.
Agora um pequeno experimento: Com sua boca aberta, sopre sobre sua mão! Notou algo morno? Agora repita isso, mas agora contraia seus lábios para deixar apenas uma pequena passagem de ar! Notou algo frio? O que você acha que está por trás disso? Uma coisa eu posso dizer: Expandindo-se, o ar esfria.
Agora o que acontece na praia?
Figura 2. Imagem mostrando as correntes de ar na praia.
Fonte: InfoEscola
Para começar tem mais uma coisinha de física que trataremos depois que é o calor específico. Cada material tem uma capacidade de absorver calor, o da areia é menor do que o da água, e com o sol durante o dia a areia fica bastante quente, então durante o dia cria-se uma corrente de ar, o ar sobre a areia é quente e sobre a ar água é fria, como dito antes, o ar quente vai para o lugar o do ar frio, e vice-versa, produzindo uma corrente de ar. Já durante a noite o processo ocorre o contrário, a areia fica fria e a água quente, e resultando numa clima mais confortável durante a noite na praia, por isso utilize a noite para fazer exercícios físico na praia.
Por fim temos outro fenômeno que tem por explicação a convecção, como sabemos do exemplo da água, o ar quente tende a subir por conta sua densidade ser menor do que o ar frio, isso resulta em correntes de convecção que é bastante utilizadas por pássaros para voar sem precisar bater as asas ou para saltadores de asa delta. Veja a figura abaixo mostrando as correntes:
Figura 3. Como as aves utilizam as correntes de convecção
Fonte: Google Imagens.
Na primeira parte á esquerda a ave está subindo em círculos aproveitando o ar quente que está subindo, e na parte central observamos a ave utilizando o ar frio para descer.
No vídeo abaixo vemos uma ave utilizando as correntes para voar.
Vídeo 1. Ave planando com as correntes de convecção.
Espero que tenham gostado deste tópico sobre a convecção. Poderíamos estender, mostrando o ar-condicionado, geladeiras, aquecedores e etc. Mas fica pra uma próxima.
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