O que é convecção gratuita?
A convecção livre, também conhecida como convecção natural, é um fenômeno que ocorre quando um fluido ou gás se move como resultado de alterações de densidade que ocorrem dentro dele, e não em resposta a uma fonte externa de movimento como um ventilador ou turbina. A convecção natural pode ser vista, sem surpresa, na natureza, onde desempenha um papel em vários processos naturais diferentes, e também pode ser visto em ambientes controlados pelo ser humano, variando da cozinha ao laboratório de química. Isso difere da convecção forçada, na qual o movimento é forçado pelo movimento de um dispositivo como um ventilador, como visto em um forno de convecção.
A convecção natural ocorre quando os fluidos se tornam instáveis. Uma área se torna mais quente que o resto, perdendo a densidade e começa a subir, criando uma pequena corrente. À medida que sobe, o calor é transferido para o fluido mais frio circundante. Correntes e redemoinhos aparecem. Em um exemplo simples de convecção natural, se alguém cair água quente tingida com alimentos colorindo em uma tigela de vidro transparente de frio nãoATER, será possível rastrear o movimento da água tingida até que a mistura se estabilize e o movimento para.
A lei de refrigeração de Newton desempenha um papel crítico na convecção livre. Segundo Newton, a taxa de mudança em termos de temperatura dentro de um fluido pode ser vista como proporcional à diferença entre o fluido e o ambiente. Isso influencia a convecção livre, porque a mudança de temperaturas cria instabilidade, o que leva à convecção livre. Por exemplo, os sistemas climáticos são fortemente influenciados pelo movimento de ar quente e frio, que são influenciados pela radiação solar, contato com água fria e assim por diante.
A circulação dos oceanos do mundo é uma consequência direta da convecção livre. À medida que a água se move em direção aos pólos, esfria e fica mais densa, afundando em direção ao fundo. Enquanto isso, a água que se move em direção ao equador aquece e fica mais leve, subindo para a superfície.Isso cria uma série de correntes complexas em todo o oceano que geram circulação contínua, mantendo a água no oceano em constante movimento.
A teoria da convecção também explica outros processos naturais, como o movimento de fluidos sob a crosta terrestre. A mudança de líquidos sob nossos pés desempenha um papel em vários processos naturais, com esses fluidos se movendo constantemente como resultado de mudanças de temperatura dentro da Terra. As correntes de convecção também podem se cruzar, como visto na interação entre o oceano e os sistemas climáticos e próximos ao oceano, que são influenciados por mudanças de temperatura causadas pelo movimento das correntes oceânicas.