O que é o resfriamento da convecção?

O resfriamento da convecção é qualquer transferência de calor que ocorra a partir de um movimento de fluido. Líquidos e gases podem exibir resfriamento por convecção, e o efeito pode ser natural ou forçado. O resfriamento natural ocorre desde a transferência de calor devido a alterações na densidade do fluido, como ascensão ao ar quente e o afundamento do ar mais frio. A convecção forçada ocorre quando qualquer força externa é adicionada para mover o fluido, como um ar movimentado do ventilador ou uma colher, agitando um líquido.

A transferência de calor ocorre principalmente da condução e convecção. A condução é uma transferência de calor através de qualquer material, sem movimento do material. Um exemplo de condução é uma panela de metal aquecida por uma chama em um fogão a gás. A chama de gás aquece a parte inferior da panela e a condução transferirá o calor para o restante da panela. Quando o calor é desligado, a convecção esfria a panela à medida que o calor transfere e sobe acima do ar ao redor da panela. O ar é aquecido porO aquecimento da terra e sobe. À medida que o ar aumenta, esfria e retorna à superfície, criando padrões globais de circulação de ar e clima. As correntes oceânicas carregam água morna para oceanos mais frios e pia de água mais fria e se move para as regiões mais quentes. A luz solar acrescenta energia aquecendo o ar ou a água, e a rotação da terra transmite alguma energia, mas o movimento é considerado natural e não forçado.

O resfriamento da convecção também ocorre dentro da terra. O núcleo fundido, aquecido pela decaimento dos elementos radioativos, sobe em direção à crosta externa do nosso planeta. A convecção esfria o material do núcleo fundido e lentamente volta para o centro. Esse movimento faz com que nossos continentes se movam lentamente em cima do núcleo fundido, um fenômeno chamado movimento da placa tectônica.

O resfriamento forçado é comum em residências e empresas. Os sistemas de ar condicionado e aquecimento usavam convecção de ar forçado para mover o calor para dentro ou para forade um edifício. Os ventiladores dentro do equipamento eletrônico usaram o resfriamento de convecção forçada para mover o ar sobre os componentes eletrônicos. Os sistemas de refrigeração usam ventiladores para remover o calor das bobinas do condensador, mas também para esfriar o compressor e mover o ar dentro do compartimento refrigerado.

Os ventiladores de refrigeração demonstraram efeitos de convecção há séculos. Com a invenção da eletricidade, os motores elétricos podem ser usados ​​para acionar ventiladores de mesa e teto. Os ventiladores sofisticados de teto contendo termostatos para controlar automaticamente suas funções estão disponíveis desde o final do século XX. Todos confiam no mesmo princípio de resfriar o corpo humano movendo o ar através da pele.

A convecção pode ser combinada com a evaporação para melhorar o desempenho do refrigeração. Os sistemas de resfriamento evaporativo, que usam ar forçado passados ​​por uma almofada de evaporação úmida para esfriar os espaços internos, são populares em áreas de umidade muito baixa. Esses sistemas esfriam o espaço interior removendo o calor do ar de entradaEvaporação aproximada. O fluxo de ar resultante é mais frio, mas contém mais umidade. Os sistemas evaporativos não funcionam bem em áreas de maior umidade relativa, porque o resfriamento não ocorrerá e o interior pode se tornar bastante úmido.