convecção

Convecção é um modo de transferência de calor em fluidos, em que o calor é transportado por movimentos de massa do fluido. Diferenças de temperatura provocam variações de densidade; o fluido aquecido fica menos denso e tende a subir, enquanto o fluido frio desce, criando correntes que redistribuem calor.

Natural convection ocorre sem intervenção externa e é impulsionada pelo empuxo graças à variação de densidade. Exemplos incluem a circulação de ar em uma sala aquecida, o aquecimento de camadas de água em um tanque, e a circulação atmosférica e oceânica. O regime depende de números adimensionais como Grashof e Prandtl.

Forced convection acontece quando o movimento do fluido é induzido por fontes externas, como ventiladores, bombas ou correntes de ar. É comum em trocadores de calor, sistemas de climatização, motores e processos industriais, pois permite maior controle da taxa de transferência de calor.

Convecção também envolve transporte de momentum e, em alguns casos, de espécies químicas. A eficiência da transferência de calor por convecção é descrita pelo número de Nusselt, que relaciona a transferência convectiva com a condutiva, dependendo da geometria e do regime de escoamento (laminar ou turbulento).

Contextos geológicos e astrofísicos: no manto terrestre, a convecção de rocha viscoelástica move placas tectônicas; em estrelas, a convecção transporta energia para a fotosfera. Em microgravidade, a convecção natural pode ser reduzida, tornando o papel de outras formas de convecção mais importante.