Você já esteve na praia em um dia ensolarado? Em dias ensolarados, sempre há vento soprando do mar para a terra na praia. Por que sempre há vento na praia e por que a brisa marítima (vento que sopra do mar para a terra) ocorre durante o dia, enquanto a brisa terrestre (vento que sopra da terra para o mar) ocorre à noite? Por que as nuvens descem até as encostas das montanhas durante a estação chuvosa? Por que o vento dá uma sensação de frescor? As respostas para essas perguntas estão relacionadas ao calor específico da terra e do mar, à expansão, densidade e transferência de calor por convecção (transferência de calorAo compreender bem e corretamente este tópico, você poderá responder às perguntas acima e a outras perguntas que possam surgir posteriormente.
Transferência de calor por condução geralmente ocorre em objetos sólidos ou de objetos sólidos para objetos líquidos (de objetos líquidos para objetos sólidos) ou de objetos sólidos para objetos gasosos (de objetos gasosos para objetos sólidos). Enquanto transferência de calor por convecção Ocorre geralmente em líquidos (ex.: água) e gases (ex.: ar).
A transferência de calor por convecção é a transferência de calor acompanhada pelo movimento da matéria. Para melhor compreender a transferência de calor por convecção, considere um caso como o da água sendo aquecida pelo fogo. Quando a água em um recipiente é aquecida pelo fogo, o calor se move do fogo (alta temperatura) para o recipiente (baixa temperatura) por condução e radiação. Em seguida, o calor se move do recipiente (temperatura mais alta) para a água próxima ao recipiente (temperatura mais baixa) por condução. O calor adicional se move do recipiente (temperatura mais alta) para a água próxima ao recipiente (temperatura mais baixa) por condução. calórico causa temperatura A água próxima ao recipiente aumenta. O aumento da temperatura da água faz com que ela se expanda ou que seu volume aumente. Como o volume de água aumenta, densidade O nível da água diminui. A água próxima ao fundo do recipiente tem uma temperatura mais alta do que a água acima dela. Em outras palavras, a água próxima ao fundo do recipiente tem um volume maior e uma densidade menor, enquanto a água acima dela tem um volume menor e uma densidade maior. A diferença de densidade faz com que a água na superfície do recipiente, que tem uma densidade maior, se mova para baixo e a água próxima ao fundo do recipiente, que tem uma densidade menor, se mova para cima. Esse processo ocorre continuamente até que toda a água dentro do recipiente atinja a mesma temperatura (se a pressão atmosférica for de 1 atmosfera, a água no recipiente evaporará, ou seja, ferverá a uma temperatura de 100 °C). oC).
A ocorrência de brisas terrestres e marítimas também envolve transferência de calor por condução e convecção. O calor específico da terra (o calor específico de um sólido) é menor que o da água do mar; portanto, a terra aquece mais rapidamente quando exposta à luz solar e também esfria mais rapidamente à noite. A terra aquece mais rapidamente, aquecendo o ar acima dela (a transferência de calor da terra para o ar ocorre por condução). A temperatura do ar que recebe o calor adicional aumenta e o ar se expande. Como resultado, a densidade do ar diminui. Por outro lado, a temperatura da água do mar é mais fria, então o ar acima da superfície do mar também é mais frio, em comparação com o ar acima da superfície da terra. O ar ao nível do mar é mais frio, portanto sua densidade é maior. Essa diferença na densidade do ar faz com que o ar ao nível do mar se mova em direção à terra, empurrando o ar acima dele para cima. Quanto mais longe da superfície da Terra, menos ar é produzido devido à diminuição da força gravitacional da Terra. Como a quantidade de ar diminui, a pressão atmosférica também diminui. O ar quente acima da terra, ao se deslocar para cima, esfria porque, quanto mais distante da superfície terrestre, menor a pressão atmosférica. O ar frio, então, move-se para baixo novamente, não em direção à superfície terrestre, mas sim em direção à superfície do oceano, que tem uma temperatura mais baixa. Esse processo ocorre continuamente, criando um fluxo de ar do mar para a terra. Em resumo, o ar próximo à superfície do mar move-se em direção à terra, o ar próximo à superfície terrestre move-se para cima e o ar acima dela move-se em direção à superfície do mar.
Por que a fumaça sempre sobe?
A fumaça sobe porque sua temperatura é mais alta que a do ar ao redor. Como a temperatura da fumaça é mais alta, seu volume aumenta e sua densidade diminui. A menor densidade da fumaça resulta em uma pressão menor em comparação com a pressão do ar ao redor. O ar ao redor empurra a fumaça para cima.
Por que as nuvens se movem para baixo durante a estação chuvosa? Durante a estação chuvosa, as nuvens contêm muito vapor de água, aumentando sua densidade. Nuvens com alto teor de vapor de água e alta densidade se movem para baixo, em direção a locais onde o ar ao redor possui a mesma densidade que a nuvem.
