exercicios de termodinamica

Convecção Natural

Trata se da transferência de energia térmica (calor) pela matéria em movimento, devido à diferença de densidade dessa matéria. Essa matéria só pode ser fluida (Liquido, gás ou vapor), observe a figura abaixo onde se tem tubos de vidros contendo água liquida.

Ao aquecer a água em A ela se expande e fica menos densa e sobe percorrendo o trecho AB, a água fria fica mais densa então ela é expulsa percorrendo o trecho DA empurrando novamente a água quente no sentido AB. Obtém se então uma circulação de água, na qual a transferência de calor é feita através da matéria denominando corrente de convecção.

Um exemplo pratico disso é a geladeira convencional. O congelador fica na parte de cima, pois o ar quente menos denso sobe, enquanto que o ar frio mais denso desce, sendo assim com o ar frio descendo refrigera toda a geladeira.
A eliminação de gases pelas chaminés: gases, estando aquecidos, tendem a subir devido à baixa densidade.
O ar e outros gases, na ausência de convecção, geralmente são bons isolantes térmicos. Por isso, muitos dos materiais são isolantes por apresentarem poros que permitem o armazenamento de gases, contudo impedem a convecção em grande escala. Exemplos destes materiais incluem polímeros porosos como o isopor e o aerogel de sílica. As cerâmicas são utilizadas nos sistemas de escape para evitar que haja calor sobre componentes a esse sensível. Gases pouco densos, como hidrogênio e helio, normalmente têm condutividade térmica mais acentuada. Já gases densos como xenônio e diclorodifluorometano apresentam baixa condutividade térmica. Uma exceção é o hexafluoreto, um gás denso com alta condutividade térmica, devido à sua capacidade térmica elevada. O argônio é um gás mais denso que o ar, e freqüentemente é utilizado para preencher o interior de janelas com vidros duplos a fim de melhorar suas características de isolamento térmico.
Nos sólidos não ocorrem as correntes de convecção, pois a características que permite