Certamente você já ouviu falar sobre correntes de convecção quando falamos sobre os diferentes camadas da terra. Quando falamos sobre correntes de convecção no interior da Terra, estamos falando sobre as diferenças de densidade dos materiais que constituem o manto terrestre. Existem também correntes de convecção como fluidos que se movem porque existem diferenças de temperatura.
Neste artigo, vamos contar a você tudo sobre isso.
O que são correntes de convecção
Quando encontramos fluidos que se movem e se movem porque há uma diferença de temperatura ou densidade, temos correntes de convecção. Para que exista este tipo de corrente, deve haver um fluido, seja líquido ou gasoso. Isso ocorre porque as partículas dentro de um sólido são fixas e não se movem, portanto, você não pode ver um fluxo devido às diferenças de temperatura e densidade.
A diferença entre as temperaturas de uma área ou outra dentro do mesmo material é o que causa uma transferência de energia de uma área maior para outra menor. A convecção ocorre até que haja equilíbrio completo. Quando esse processo ocorre devido à transferência de calor, formam-se correntes de matéria que se movem de um lugar para outro. Portanto, também é considerado um processo de transferência em massa.
Correntes de convecção ocorrendo de naturalmente, eles também são chamados de convecção livre. Se, por exemplo, essa convecção ocorre dentro de um aparelho como um ventilador ou uma bomba, é chamada de convecção forçada.
Por que se formam as correntes de convecção?
Esse tipo de fenômeno ocorre devido a uma diferença de temperatura que faz com que as partículas se movam criando uma corrente. Essa corrente também pode ocorrer quando há diferença de densidade. Normalmente o fluxo vai na direção de onde há maior temperatura ou densidade para onde há menos temperatura e densidade. Essas correntes de convecção também ocorrem no ar. Os fluxos de pressão atmosférica sopram na direção de onde há mais densidade para onde há menos. No caso de tempestades, uma zona de baixa pressão será o alvo da direção do vento.
Isso é o que torna uma zona de baixa pressão um local onde há chuvas e até tempestades. Quando uma corrente transfere calor da zona de alta energia para a zona de baixa energia, essa convecção ocorre. Nos gases e no plasma areia e temperatura central isso também leva a regiões de maior e menor densidade, onde os átomos e moléculas se movem para preencher as áreas que estão mais vazias. Pode-se dizer de forma resumida que os fluidos quentes estão subindo, enquanto os frios estão afundando continuamente.
Isso acontecerá naturalmente, a menos que haja uma fonte de energia, como a luz do sol ou uma fonte de calor, que mude a direção dessas correntes. As correntes de convecção ocorrem até que as temperaturas e densidades sejam uniformes. Que as temperaturas e as densidades fossem completamente uniformes nas camadas da Terra é mais complicado. Isso se deve ao fato de a crosta continental estar em contínua criação e destruição, portanto, a sexta continuamente incorporando materiais de diferentes temperaturas e densidades ao manto terrestre. Sem falar nas temperaturas dentro do núcleo interno.
Os materiais do núcleo interno do nosso planeta são sólidos devido à forte pressão que existe no centro. O núcleo externo, por outro lado, possui materiais fluidos porque, embora as temperaturas sejam muito altas, não existe uma pressão tão poderosa.
Devido a esta introdução de materiais continuamente e uma diferença de temperatura e densidade é tão alta, existem as chamadas correntes de convecção do manto e são a causa do movimento do Placas tectônicas.
Alguns exemplos
Para dar alguns exemplos que tornem tudo isso muito mais claro, vamos descrever o seguinte: muitos cientistas analisam as forças que atuam sobre um fluido para poder categorizá-las e compreender a convecção. Essas forças podem incluir gravidade, tensão superficial, campos eletromagnéticos, vibrações, diferenças de concentração e a formação de ligações entre as moléculas. Essas correntes de convecção podem ser modeladas e descritas usando diferentes equações escalares de transporte.
Um exemplo de corrente de convecção pode ser aquela produzida pela fervura de água em uma panela. Assim que algumas ervilhas ou um pedaço de papel são adicionados para rastrear o fluxo da corrente, você pode ver como a fonte de calor na parte interna do buraco está aquecendo a água e lhe dá energia, fazendo com que as moléculas se movam mais rápido. . Quando o material é introduzido em baixa temperatura, também afeta a densidade da água. Conforme a água se move em direção à superfície, deixa alguma energia que escapa na forma de vapor. A evaporação resfria a superfície o suficiente para que algumas moléculas voltem para o fundo da panela.
Outro exemplo de corrente de convecção de ar quente é a que ocorre em uma casa quando o ar sobe pelo telhado ou sótão de uma casa. Isso ocorre porque o ar quente é menos denso que o ar frio, por isso tende a subir. Como mencionamos antes, também podemos vê-lo com o vento. A luz solar e a radiação aquecem o ar na atmosfera estabelecer uma diferença de temperatura que faz com que o ar se mova. Quanto maior for a diferença de temperatura entre uma área e outra, maior será o regime de vento. Isso ocorre porque mais ar se moverá da zona de pressão mais alta para a zona de pressão mais baixa.
Espero que com esses exemplos tenha ficado muito mais claro o que são as correntes de convecção.