{"id":147050,"date":"2020-02-14T09:51:37","date_gmt":"2020-02-14T11:51:37","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=147050"},"modified":"2020-02-14T09:51:37","modified_gmt":"2020-02-14T11:51:37","slug":"correntes-de-conveccao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/correntes-de-conveccao","title":{"rendered":"Correntes de Convec\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Uma corrente de convec\u00e7\u00e3o<\/strong> \u00e9 um processo que envolve o movimento de energia de um lugar para outro. \u00c9 tamb\u00e9m chamado de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

As correntes de convec\u00e7\u00e3o ocorrem quando um fluido aquecido se expande, se torna menos denso e sobe. O fluido ent\u00e3o esfria e contrai, tornando-se mais denso e afunda<\/p>\n

O que s\u00e3o correntes de convec\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/p>\n

Correntes de convec\u00e7\u00e3o s\u00e3o movimentos causados por mudan\u00e7as de temperatura em corpos l\u00edquidos ou gasosos. Nesses corpos, o material mais quente tende a subir, deslocando a mat\u00e9ria mais fria, que circula em outros lugares; o movimento cont\u00ednuo criado por esse processo \u00e9 conhecido como c\u00e9lula de convec\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

As correntes de convec\u00e7\u00e3o s\u00e3o respons\u00e1veis por muitos fen\u00f4menos no mundo natural, embora sua import\u00e2ncia seja frequentemente negligenciada.<\/p>\n

Oceanos, nuvens de tempestade e a crosta terrestre s\u00e3o todos sistemas de larga escala afetados por essas correntes. Em escalas menores, elas podem ser observadas em uma panela com \u00e1gua fervente ou em uma x\u00edcara de caf\u00e9.<\/p>\n

O calor faz com que mol\u00e9culas individuais de mat\u00e9ria se movam rapidamente. Em um fluido, significando, neste caso, qualquer subst\u00e2ncia l\u00edquida ou gasosa, essas mol\u00e9culas aquecidas se expandem, tornando-se menos densas.<\/p>\n

Isso os leva a subir dentro do fluido, deslocando as mol\u00e9culas mais frias j\u00e1 presentes. Essas mol\u00e9culas mais frias se mover\u00e3o em outras partes do fluido; se encontrarem uma fonte de calor, ficar\u00e3o agitados e subir\u00e3o, enquanto as mol\u00e9culas previamente aquecidas esfriar\u00e3o e descer\u00e3o. Esse efeito cria c\u00e9lulas de convec\u00e7\u00e3o, que por sua vez causam correntes de convec\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

As correntes de convec\u00e7\u00e3o causam os efeitos que podem ser vistos em uma panela de aquecimento de \u00e1gua em um fog\u00e3o. A \u00e1gua no fundo da panela, mais pr\u00f3xima do queimador, aquece rapidamente e sobe \u00e0 superf\u00edcie.<\/p>\n

As bolhas demonstram a agita\u00e7\u00e3o das mol\u00e9culas de \u00e1gua aquecida, que circulam o calor at\u00e9 que toda a \u00e1gua esteja fervendo. O efeito pode ser mais facilmente observado ao despejar o creme em uma x\u00edcara de caf\u00e9 quente.<\/p>\n

Mesmo sem mexer, o creme come\u00e7ar\u00e1 a circular pelo caf\u00e9 mais quente, e a diferen\u00e7a de cor nos dois l\u00edquidos facilita a observa\u00e7\u00e3o dos padr\u00f5es de convec\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Em uma escala muito grande, as correntes de convec\u00e7\u00e3o governam o movimento da atmosfera ao redor da Terra.<\/p>\n

O ar aquecido pelo sol se move para regi\u00f5es e \u00e1reas mais frias, causando mudan\u00e7as nos padr\u00f5es clim\u00e1ticos.<\/p>\n

As nuvens s\u00e3o criadas quando o ar quente e \u00famido sobe e encontra o ar mais frio em altitudes mais altas. A<\/p>\n

s a\u00e7\u00f5es das c\u00e9lulas de convec\u00e7\u00e3o nas nuvens podem causar tempestades e, ocasionalmente, eventos mais espetaculares.<\/p>\n

Tornados e furac\u00f5es resultam da violenta agita\u00e7\u00e3o do ar e da umidade causada pelo calor que se move pela atmosfera.<\/p>\n

Entre seus v\u00e1rios outros efeitos, as correntes de convec\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m s\u00e3o respons\u00e1veis por terremotos e atividades s\u00edsmicas.<\/p>\n

A superf\u00edcie da Terra \u00e9 composta por uma s\u00e9rie de massas terrestres s\u00f3lidas flutuando nas correntes de rocha liquefeita. Esse l\u00edquido subterr\u00e2neo, chamado magma, est\u00e1 sujeito ao movimento das c\u00e9lulas de convec\u00e7\u00e3o, assim como outros l\u00edquidos. As correntes de convec\u00e7\u00e3o no magma podem fazer com que as massas terrestres, chamadas placas tect\u00f4nicas, subam ou colidam entre si. Isso pode resultar em erup\u00e7\u00f5es vulc\u00e2nicas, terremotos e outras atividades s\u00edsmicas catastr\u00f3ficas.<\/p>\n

O que \u00e9 convec\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/p>\n

Convec\u00e7\u00e3o \u00e9 amplamente o movimento de qualquer mol\u00e9cula atrav\u00e9s de qualquer estado fluido, incluindo l\u00edquidos e gases.<\/p>\n

\u00c9 a principal forma de transfer\u00eancia de calor e massa na Terra e pode ser encontrada em muitos sistemas ao redor do mundo. Muitas pessoas est\u00e3o familiarizadas com o aquecimento de alimentos ou de suas casas, e tamb\u00e9m desempenha um papel fundamental na cria\u00e7\u00e3o das condi\u00e7\u00f5es clim\u00e1ticas do planeta.<\/p>\n

Existem dois tipos principais de convec\u00e7\u00e3o:<\/strong> for\u00e7ada e natural.<\/p>\n

A convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada ocorre quando o meio que transfere o calor est\u00e1 se movendo por conta pr\u00f3pria, como quando o ar \u00e9 empurrado por um ventilador.<\/p>\n

Nesse caso, o calor \u00e9 liberado pelo movimento do ar do fluido, mas na verdade n\u00e3o est\u00e1 causando o movimento. \u00c0s vezes, a convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada tamb\u00e9m \u00e9 chamada de advec\u00e7\u00e3o de calor.<\/p>\n

A convec\u00e7\u00e3o natural ocorre quando o meio que transfere o calor est\u00e1 sendo inspirado a se mover pelo pr\u00f3prio calor. Isso acontece tanto porque o meio se expande \u00e0 medida que aquece, como no caso dos gases, como tamb\u00e9m porque a flutuabilidade faz com que o fluido mais quente suba. Este formul\u00e1rio tamb\u00e9m \u00e9 conhecido como convec\u00e7\u00e3o livre.<\/p>\n

Os dois tipos, for\u00e7ados e naturais, ocorrem frequentemente ao mesmo tempo, onde o calor faz com que o fluido se mova um pouco, mas tamb\u00e9m se move por causa de alguma outra for\u00e7a. Nesse caso, \u00e9 chamado de convec\u00e7\u00e3o mista.<\/p>\n

A convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada pode ser vista em muitos lugares do mundo, tanto em objetos feitos pelo homem quanto no mundo natural.<\/p>\n

Por exemplo, um forno de convec\u00e7\u00e3o for\u00e7a o ar aquecido a circular pelo forno usando um ventilador.<\/p>\n

Embora o ar possa se mover um pouco por si s\u00f3, a for\u00e7a permite um desembolso uniforme de calor.<\/p>\n

Dentro do corpo humano, o sistema circulat\u00f3rio \u00e9 outro grande exemplo de convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada. O sangue, entre seus muitos outros usos, atua como um agente de aquecimento e um agente de resfriamento para o corpo e \u00e9 for\u00e7ado atrav\u00e9s do sistema circulat\u00f3rio.<\/p>\n

Convec\u00e7\u00e3o natural pode ser vista mais facilmente colocando algo acima de uma fonte de calor n\u00e3o ventilada, como um aquecedor de radiador. Como o ar diretamente acima do aquecedor \u00e9 aquecido, ele aumenta porque \u00e9 mais flutuante do que o ar frio ao seu redor. Se voc\u00ea colocar um peda\u00e7o de papel de seda acima do aquecedor, ver\u00e1 que ele \u00e9 carregado pelo movimento natural do ar. Da mesma forma, em um l\u00edquido, voc\u00ea pode ver o mesmo efeito no trabalho, aquecendo um l\u00edquido colorido e colocando-o dentro de um l\u00edquido mais frio de uma cor diferente. O l\u00edquido quente subir\u00e1.<\/p>\n

A convec\u00e7\u00e3o desempenha um papel fundamental na cria\u00e7\u00e3o das correntes oce\u00e2nicas e, assim, ajuda a regular os padr\u00f5es clim\u00e1ticos em todo o mundo atrav\u00e9s de um sistema de convec\u00e7\u00e3o massivo. As correntes de \u00e1gua quente, aquecidas pelo sol, v\u00e3o do equador para os p\u00f3los e, enquanto viajam, esfriam constantemente, ajudando-os a afundar. Uma vez l\u00e1, eles sobem e come\u00e7am a se mover novamente, formando uma correia transportadora maci\u00e7a que, em alguns casos, pode levar mais de 1.600 anos para concluir sua jornada.<\/p>\n

O que \u00e9 convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada?<\/strong><\/p>\n

A convec\u00e7\u00e3o descreve o efeito do calor de fluidos ou gases em movimento em um objeto s\u00f3lido. Na convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada, o fluxo do fluido ou g\u00e1s \u00e9 aprimorado ou criado artificialmente.<\/p>\n

Os ventiladores s\u00e3o uma maneira comum de for\u00e7ar gases, enquanto as bombas s\u00e3o freq\u00fcentemente usadas com fluidos.<\/p>\n

Convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada geralmente funciona mais rapidamente do que a convec\u00e7\u00e3o padr\u00e3o.<\/p>\n

Um exemplo simples de convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada seria derreter um cubo de gelo com \u00e1gua morna. Um cubo de gelo derreter\u00e1 naturalmente em uma piscina im\u00f3vel de \u00e1gua morna.<\/p>\n

A convec\u00e7\u00e3o natural faria com que a \u00e1gua ao redor do cubo de gelo se tornasse mais fria e menos eficiente em derreter o cubo de gelo \u00e0 medida que o processo avan\u00e7a.<\/p>\n

Se a \u00e1gua quente fosse for\u00e7ada a atravessar o cubo de gelo continuamente, a \u00e1gua n\u00e3o esfriaria e o cubo de gelo derreteria muito mais r\u00e1pido.<\/p>\n

A efici\u00eancia da convec\u00e7\u00e3o de calor \u00e9 determinada por v\u00e1rios fatores. Geralmente, quanto maior a \u00e1rea exposta da superf\u00edcie a ser aquecida, mais dif\u00edcil \u00e9 aquecer. Portanto, o fluxo de g\u00e1s ou fluido precisa ser ajustado de acordo.<\/p>\n

Isso geralmente \u00e9 realizado pela adi\u00e7\u00e3o de uma fonte artificial para aumentar o fluxo de l\u00edquidos ou gases.<\/p>\n

A velocidade do fluxo de convec\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m \u00e9 importante. Em geral, fluxos mais r\u00e1pidos s\u00e3o mais eficientes. O vento frio \u00e9 um bom exemplo dessa efici\u00eancia. Uma pessoa que est\u00e1 sob vento forte esfria mais r\u00e1pido do que uma pessoa no ar estagnado, porque a pele quente est\u00e1 sendo exposta a um volume maior de ar frio dentro de um determinado per\u00edodo.<\/p>\n

A diferen\u00e7a de temperatura tamb\u00e9m afeta a taxa na qual ocorre a convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada. As superf\u00edcies expostas a uma corrente de convec\u00e7\u00e3o com uma temperatura muito mais alta aquecem mais rapidamente.<\/p>\n

A convec\u00e7\u00e3o de calor diminui \u00e0 medida que o objeto se aproxima da temperatura da corrente.<\/p>\n

Fluidos e gases mais espessos s\u00e3o geralmente mais eficazes na transfer\u00eancia de calor. Isso \u00e9 problem\u00e1tico, porque muitos gases e fluidos mais espessos exigem mais for\u00e7a para manter a velocidade efetiva em uma corrente de convec\u00e7\u00e3o. Tamb\u00e9m \u00e9 preciso ter cuidado para que o fluido ou gases permane\u00e7am m\u00f3veis enquanto esfriam.<\/p>\n

Embora o foco principal da convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada seja frequentemente o objeto a ser aquecido ou resfriado, \u00e9 importante lembrar que a transfer\u00eancia de temperatura ocorre nos dois sentidos.<\/p>\n

Quando um fluxo de convec\u00e7\u00e3o est\u00e1 aquecendo um objeto, a temperatura mais baixa do objeto \u00e9 transferida para o fluxo.<\/p>\n

Determinar a mudan\u00e7a de temperatura no objeto e no fluxo \u00e9 importante ao avaliar a efici\u00eancia do m\u00e9todo de convec\u00e7\u00e3o for\u00e7ada.<\/p>\n

A an\u00e1lise de transfer\u00eancia de calor \u00e9 realizada manualmente ou por software.<\/p>\n

Existem muitas vari\u00e1veis, mas existem duas principais indica\u00e7\u00f5es da efic\u00e1cia de um m\u00e9todo de convers\u00e3o for\u00e7ada.<\/p>\n

A primeira indica\u00e7\u00e3o \u00e9 o aumento da temperatura na superf\u00edcie a ser aquecida.<\/p>\n

A segunda indica\u00e7\u00e3o \u00e9 a diferen\u00e7a de temperatura do fluxo de convec\u00e7\u00e3o antes e depois de ter passado sobre a superf\u00edcie. Quanto maior a diferen\u00e7a, mais \u00fatil \u00e9 o m\u00e9todo de convec\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"Correntes de Convec\u00e7\u00e3o pode ser observado em pequena escala em uma x\u00edcara de caf\u00e9 quente<\/strong><\/p>\n

\n

\"\"<\/p>\n

Correntes de Convec\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Fonte:<\/strong> socratic.org\/byjus.com\/ucmp.berkeley.edu\/www.sdnhm.org\/www.wisegeek.org\/joidesresolution.org\/sciencetrends.com\/www.nuclear-power.net\/www.csus.edu\/www.khanacademy.org<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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