A diferença entre transferências de calor por convecção e advecção
Thinkstock/Comstock/Getty Images
Se já pegou na alça de metal de uma panela que estava sendo aquecida sobre uma fogueira, você experimentou dolorosamente a transferência de calor. Há quatro maneiras pelas quais o calor é transferido de um objeto para outro: condução, radiação, convecção e advecção. O calor quase sempre flui a partir do objeto com a temperatura mais alta para aquele de temperatura mais baixa, mudando a energia interna dos dois durante o processo. A principal diferença entre convecção e advecção é a direção da troca.
Transferência de calor por convecção
A transferência de calor por convecção envolve a transferência de calor através do movimento das partículas do meio. Esse meio deve ser um gás ou líquido que permita o movimento. A convecção sempre transfere calor no plano vertical, e esse movimento é acionado por variações na densidade do meio e, portanto, a flutuabilidade. As partículas aquecidas se expandem, diminuindo a densidade; essas partículas tornam-se, então, mais dinâmicas do que as partículas circundantes, o que as faz subir. À medida que sobem, o calor é transferido para as partes mais frias, localizadas acima delas.
Exemplos de convecção
A transferência de calor por convecção ocorre quando uma panela de água é aquecida. As moléculas de água próximas da fonte de calor se expandem. Essa expansão diminui sua densidade e elas começam a subir; isso é o que faz a água em uma panela ferver. A atmosfera também fornece um exemplo de transferência de calor por convecção. Quando um pacote de ar é aquecido por energia solar — transferência de calor por radiação — o pacote de ar se expande, diminuindo sua densidade. Isso aumenta sua flutuabilidade e faz com que ele suba na atmosfera; isso produz uma atmosfera instável com um fluxo vertical de ar.
Transferência de calor por advecção
A transferência de calor por advecção difere daquela por convecção porque o movimento de calor está confinado ao plano horizontal. Esse tipo de transferência não é alimentado por variações na densidade, mas requer uma força externa, como vento ou correntes de ar, para deslocar as partículas do meio. À medida que as partículas se movem horizontalmente em sistemas que são mais quentes ou mais frios, o calor é transferido.
Exemplos de advecção
O principal exemplo de transferência de calor por advecção é o movimento de frentes meteorológicas. Essas frentes representam massas de ar frio ou quente movidas horizontalmente através de ventos sobre a superfície; quando essas massas de ar encontram o ar mais quente ou mais frio, o calor é trocado entre os sistemas. As correntes oceânicas são outro exemplo de transferência de calor por advecção. Ao invés de verticalmente, as correntes movem a água quente ou fria em direções horizontais; à medida que essas águas interagem com áreas mais quentes ou mais frias de água, o calor é trocado entre elas.
Outros tipos de transferências de calor
Os tipos restantes de transferência de calor são: condução e radiação. As transferências através da condução de calor de um objeto a outro são feitas sem movimento; o calor é transferido de uma molécula para outra. Esse tipo de transferência de calor só ocorre em sólidos; a alça de uma panela quente é um exemplo. A transferência de calor através da radiação envolve a transferência de calor por ondas eletromagnéticas de energia. Um exemplo de radiação é a luz solar; quando as ondas atingem outras partículas, elas passam a vibrar ou aquecem.
Referências
Sobre o Autor
Doug Bennett has been researching and writing nonfiction works for more than 20 years. His books have been distributed worldwide and his articles have been featured in numerous websites, newspapers and regional publications. Bennett's background includes experience in law enforcement, the military, sound reinforcement and vehicle repair/maintenance.
Créditos Fotográficos
Thinkstock/Comstock/Getty Images