Transferência de calor por convecção
O esquema á seguir mostra uma porção de água, em uma chaleira, sendo aquecida pelo contato entre a chaleira e a chama de um fogão.
Aquecimento de água em uma chaleira,Por ser menos densa, a água quente sobe (seta vermelhas).Sendo mais densa,a água fria desce(setas azuis)e ocupa o espaço da água quente.
De acordo com o modelo cinético- molecular, as moléculas de água localizadas na parte inferior da chaleira são as primeiras a receber calor do recipiente,por condução.Ocorre então o aumento da energia interna desas moléculas, que passam apresentar maior vibração.Com o aumento da vibração,essas moléculas tendem a ocupar espaço maior,em consequencia, a densidade média da camada inferior da água diminui.por isso, as moléculas da parte inferior trocam de posição com as moléculas da parte superior, que,por estarem em uma camada de maior densidade,descem e ocupam a parte inferior da chaleira.Assim, após algum tempo,a temperatura de toda a água no inferior da chaleira aimenta.Esse processo é chamado convecção.
Convecção é o processo de transferência de calor em que a energia é transferida pelo movimento de um fluido ( liquido gás) entre uma fonte quente e uma fonte fria.O fluxo formado é denominado corrente de convecção.
As correntes de convecção são geradas também pelo contato do fluido com uma fonte fria,como ocorre no congelador de uma geladeira.Nesse caso, a camada de ar em contato com o congelador perde calor,diminuindo sua energia interna.Isso reduz a agitação das moléculas dessa camada de ar, e elas ficam mais próximas entre si; a densidade do ar então se torna maior nessa região, o que faz o ar deslocar - se para baixo.O esquema a seguir mostra as correntes de convecção dentro de uma geladira.
As correntes de convecção em uma geladeira garantem a temperatura baixa em seu interior.O maior resfriamento do ar causado pela ação do congelador,na parte de cima da geladeira,provoca a descida do ar frio(setas azuis)e a subida do ar quente (setas vermelhas).Atualmente,existem geladeiras com ventilação forçada, que garantem a temperatura interna.
É por esse motivo que o congelador geralmente é colocado na parte superior da geladeira.O ar frio desce, e a camada de ar localizada na parte inferior,que está a uma temperatura maior, sabe, provocando um fluxo constante , o que garante que a temperatura do ambiente interno da geladeira seja baixa.