O que são correntes de convecção?

Correntes de convecção são movimentos causados ​​por mudanças de temperatura em corpos líquidos ou gasosos. Nesses corpos, o material mais quente tende a subir, deslocando a matéria mais fria, que circula em outros lugares; o movimento contínuo criado por esse processo é conhecido como célula de convecção. As correntes de convecção são responsáveis ​​por muitos fenômenos no mundo natural, embora sua importância seja frequentemente negligenciada. Oceanos, nuvens de tempestade e crosta terrestre são todos sistemas de larga escala afetados por essas correntes. Em escalas menores, elas podem ser observadas em uma panela com água fervente ou em uma xícara de café.

O calor faz com que moléculas individuais de matéria se movam rapidamente. Em um fluido, significando neste caso qualquer substância líquida ou gasosa, essas moléculas aquecidas se expandem, tornando-se menos densas. Isso faz com que eles subam dentro do fluido, deslocando as moléculas mais frias já presentes. Essas moléculas mais frias se moverão em outras partes do fluido; se encontrarem uma fonte de calor, ficarão agitados e subirão, enquanto as moléculas previamente aquecidas esfriarão e descerão. Esse efeito cria células de convecção, que por sua vez causam correntes de convecção.

As correntes de convecção causam os efeitos que podem ser vistos em uma panela de aquecimento de água em um fogão. A água no fundo da panela, mais próxima do queimador, aquece rapidamente e sobe à superfície. As bolhas demonstram a agitação das moléculas de água aquecida, que circulam o calor até que toda a água esteja fervendo. O efeito pode ser mais facilmente observado ao despejar o creme em uma xícara de café quente. Mesmo sem mexer, o creme começará a circular pelo café mais quente, e a diferença de cor nos dois líquidos facilita a observação dos padrões de convecção.

Em uma escala muito grande, as correntes de convecção governam o movimento da atmosfera ao redor da Terra. O ar aquecido pelo sol se move para regiões e áreas mais frias, causando mudanças nos padrões climáticos. As nuvens são criadas quando o ar quente e úmido sobe e encontra o ar mais frio em altitudes mais altas. As ações das células de convecção nas nuvens podem causar tempestades e, ocasionalmente, eventos mais espetaculares. Tornados e furacões resultam da agitação violenta do ar e da umidade causada pelo calor que se move pela atmosfera.

Entre seus vários outros efeitos, as correntes de convecção também são responsáveis ​​por terremotos e atividades sísmicas. A superfície da Terra é composta por uma série de massas terrestres sólidas flutuando nas correntes de rocha liquefeita. Esse líquido subterrâneo, chamado magma, está sujeito ao movimento das células de convecção, assim como outros líquidos. As correntes de convecção no magma podem fazer com que as massas terrestres, chamadas placas tectônicas, subam ou colidam entre si. Isso pode resultar em erupções vulcânicas, terremotos e outras atividades sísmicas catastróficas.

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