A energia térmica, também conhecida como calor, se move através de líquidos e gases principalmente através de dois mecanismos:
1. Convecção: *
como funciona: A convecção envolve o movimento do próprio fluido. Quando uma parte do fluido é aquecida, ele se torna menos denso e aumenta. O fluido mais frio e mais denso e afunda para tomar seu lugar, criando um ciclo contínuo de fluido de ascensão e afundamento. Esta circulação carrega energia térmica em todo o fluido.
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Exemplos: *
água fervente: A água quente no fundo sobe, enquanto a água mais fria afunda, criando um movimento circular.
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fornos de convecção: O ar quente circula por todo o forno para cozinhar alimentos uniformemente.
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vento: O sol aquece a terra mais do que o oceano, criando correntes de ar que dirigem o vento.
2. Condução: *
como funciona: A condução envolve a transferência de energia térmica através do contato direto entre moléculas. Quando uma molécula aquecida colide com uma molécula vizinha, transfere parte de sua energia. Esse processo continua através do fluido, transferindo calor de regiões mais quentes para regiões mais frias.
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Exemplos: *
aquecendo uma panela de água em um fogão: O calor da fogão transfere diretamente para o fundo da panela e depois para as moléculas de água em contato com a panela.
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segurando uma xícara de café quente: O calor das transferências de café para sua mão através da condução.
Diferenças -chave entre convecção e condução em fluidos: *
movimento: A condução baseia -se em colisões moleculares, enquanto a convecção envolve o movimento macroscópico do próprio fluido.
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Eficiência: A convecção é geralmente mais eficiente que a condução na transferência de calor em fluidos.
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Diferenças de temperatura: A convecção é impulsionada por diferenças significativas de temperatura, enquanto a condução pode ocorrer mesmo com pequenas diferenças de temperatura.
Nota: Embora a radiação seja um modo primário de transferência de calor em sólidos, ela desempenha um papel menor em líquidos e gases. A radiação envolve a transferência de calor através de ondas eletromagnéticas, que podem percorrer um vácuo. No entanto, em fluidos, a convecção e a condução são tipicamente os mecanismos dominantes.