Convecção
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A convecção é um fenômeno físico observado num meio fluido (líquidos e gases) onde há propagação de calor através da diferença de densidade (g / m3) desse fluido submetido à um gradiente de temperatura.
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[editar] Tipos de convecção
Existem dois tipos de convecção a saber:
- Forçada: acontece devido a ação de forças externas, como por exemplo nos coolers de computadores.
- Natural: Ocorre obrigatoriamente na vertical e é ocasionada devido a uma força de empuxo.
[editar] Princípios físicos
A convecção é um processo de transporte de massa caracterizado pelo movimento de um fluido devido à sua diferença de densidade, especialmente através por meio do calor. Outras formas de transmissão de calor são a condução térmica e a irradiação térmica. Na química há um fenômeno semelhante conhecido como decantação onde um soluto insaturado, de maior densidade, tende a se acumular, através da força da gravidade, nas camadas inferiores da solução. Pela mesma razão, solutos da atmosfera de maior densidade específica (CO2, O2) tendem a se concentrar nas camadas baixas da atmosfera enquando os solutos mais leves (CH4 e H2) tendem a se acumular nas camadas mais altas da atmosfera, ocasionando a falta de oxigênio nas montanhas mais altas.
Ao transporte de massa devido a diferenças de densidade simples chama-se convecção livre ou natural; se o movimento é forçado mecanicamente, por bomba, ou ventilador, o processo é chamado de convecção forçada.
[editar] Transmissão de calor
Quando uma certa massa de um fluido é aquecida suas moléculas passam a mover-se mais rapidamente, afastando-se, em média, uma das outras. Como o volume ocupado por essa massa fluida aumenta, ela torna-se menos densa. A tendência dessa massa menos densa no interior do fluido como um todo é sofrer um movimento de ascensão ocupando o lugar das massas do fluido que estão a uma temperatura inferior. A parte do fluido mais fria (mais densa) move-se para baixo tomando o lugar que antes era ocupado pela parte do fluido anteriormente aquecido. Esse processo se repete inúmeras vezes enquanto o aquecimento é mantido dando origem as chamadas correntes de convecção. São as correntes de convecção que mantêm o fluido em circulação.
[editar] Convecção na atmosfera
Na atmosfera, a convecção natural dá origem à turbulência térmica e intensa conhecida como convecção livre. Esse tipo de turbulência é conhecida pela capacidade de realizar a mistura de propriedades conservativas da atmosfera, como da temperatura potencial entre parcelas de ar, do vapor de água, do momento linear e vorticidade, etc.
O fenômeno da Inversão Térmica[1], capaz de confinar grandes quantidades de poluentes numa estreita camada da atmosfera, é um fenômeno onde a convecção natural é submetida à uma inversão do gradiente de temperatura necessário para a livre convecção natural dos solutos quentes (embora pesados) devido à um pequeno, ou mesmo um gradiente positivo de densidade atmosférica, em função da altitude, confinando-os a uma estreita camada fluida, rica em poluentes.
Quando há uma grande diferença de calor entre as camadas inferiores da atmosfera e as camadas superiores, a convecção natural pode ocasionar os grandes ciclones de alta e baixa pressão, responsáveis pelo regime de ventos superficiais terrestres da meteorologia. Fenômenos mais intensos desse gradiente de temperatura são responsáveis pela formação de Cúmulus-Nimbus, Tornados e Furacões que ganham movimento circulatório devido á grande velocidade de ascenção concatenado com o movimento de rotação da Terra.
[editar] Convecção nos mares
Nos mares a convecção dá origem às grandes correntes marítmas continentais, onde as águas mais frias dos pólos Ártico e Antártico correm em direção aos trópicos e vice-versa, também influenciadas pelo movimento de rotação da Terra e pela geografia dos continentes e dos oceanos.
[editar] Ver também
Referências
- ↑ "Inversão Térmica", 2003-02-03. Página visitada em 2007-09-21.
