Porque os aquecedores são colocados na parte inferior dos ambientes e os aparelhos de ar condicionados na parte superior?

Convecção térmica de gases

O ar quente apresenta tendência a subir, e o ar frio, tendência a descer. O ar nas proximidades de um aquecedor fica mais quente e sobe. Isso favorece a circulação de ar no ambiente. Se o aquecedor estivesse próximo ao teto, o ar de cima ficaria aquecido e não desceria. O ar frio, por sua vez, ficaria acumulado na parte de baixo do cômodo e, assim, o aparelho não cumpriria sua finalidade: aquecer o ambiente.

Denomina-se convecção térmica o processo de transferência de calor que acontece graças a movimentação de um material.

Perceba que é exatamente isso que acontece no exemplo mostrado. O material que se move pelo ambiente é o ar e, com o movimento, o calor é distribuído pelo cômodo. A movimentação do ar, mais quente e mais frio, cria as chamadas correntes de convecção.

E no caso de um aparelho de ar condicionado: a fim de garantir eficiência no resfriamento do ar da sala, é mais indicado colocá-lo no alto ou embaixo? No alto!!

Convecção térmica de líquidos

Acabamos de estudar a convecção térmica envolvendo a movimentação de um material gasoso: o ar. Mas não é só no caso dos gases que pode ocorrer convecção. Com líquidos também pode. Quando se leva ao fogo uma panela com água, estabelecem-se correntes de convecção nesse líquido.

Embora não possamos observar estas correntes diretamente podemos evidenciar a sua ocorrência se jogarmos um pouco de serragem na água. Veremos a serragem se movimentar, seguindo o caminho das correntes de convecção.

Como foi dito, a convecção é um processo de transferência de calor que ocorre graças à movimentação de um material. Nos sólidos, ao contrário dos gases e dos líquidos, não pode haver movimentação de pedaços do material e, portanto, não se podem estabelecer correntes de convecção.

A convecção térmica no cotidiano

A geladeira é um bom exemplo para comprovar o que se estudou até aqui sobre convecção. Se colocarmos as mãos rentes ao chão, diante da geladeira aberta, sentiremos o ar frio que desce ao sair da geladeira.

Os fabricantes de geladeira levam em conta o fato de o ar quente subir e o ar frio descer. Por isso, o congelador que é o responsável pelo resfriamento interno da geladeira, fica na parte de cima. Ele resfria o ar próximo de si. Esse ar frio desce enquanto o ar quente, que está embaixo, sobe. Assim, produzem-se correntes de convecção, que mantém o interior da geladeira em constante resfriamento.

Se o congelador ficasse na parte de baixo da geladeira, o ar resfriado permaneceria na parte inferior. E o ar que estivesse em cima continuaria quente, pois não desceria para poder ser resfriado pelo congelador.

No ar das cidades também constatamos a convecção. Os gases poluentes que saem do escapamento dos veículos e das chaminés das fabricas tendem a subir, pois estão quentes. Esse é um exemplo em que as correntes de convecção favorecem a dispersão dos poluentes.

 

Como referenciar: "Convecção térmica" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2022. Consultado em 05/11/2022 às 11:41. Disponível na Internet em //www.sobiologia.com.br/conteudos/oitava_serie/Calor6.php

12 de Dezembro de 2012 at 10:27

Ricardo do Monte

Aluno do 3º ano do curso de Licenciatura em Física (2011) 

Por causa das correntes de convecção que ocorrerá quando o ar-condicionado estiver ligado. Quando parte de um fluido é resfriado, a perda de temperatura faz com que as moléculas do mesmo se agitem menos ficando mais unidas, conseqüentemente o volume diminui e o fluido torna-se mais denso do que a parte mais quente, devido à razão massa por volume, pois quanto menor for o volume de uma certa quantidade de massa maior será a densidade, e sendo maios a densidade, mais “pesada” ficará esse fluido. O contrário simplesmente ocorre com o aquecimento.

Em uma sala o ar-condicionado fica localizado na parte superior, pois o ar nesse local sofre um resfriamento, tornando-se mais denso, e desce, provocando a subida do ar mais quente que é menos denso, formando as correntes de convecção (Figura 1). Se o aparelho fosse colocado na parte de baixo, o ar resfriado, obviamente ficaria impossibilitado de subir, devido sua densidade ser maior, conseqüentemente não haveria essas tais correntes, o que resultaria em uma má circulação do ar, não tendo nesse caso, um controle adequado de temperatura no ambiente local.

(Atividade elaborada pelos alunos do curso de Física na disciplina de Estágio Supervisionado I no ano de 2011, sob a orientação do Prof. Msc. Ricardo Francisco Pereira).

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Por que devemos colocar os aquecedores de ar na parte inferior dos ambientes e os aparelhos de ar condicionado na parte superior?

O ar quente sendo menos denso sobe, em contra partida, o ar frio (mais denso) desce, formando as correntes de convecção. Por esse motivo é que o ar condicionado é colocado na parte superior do ambiente. O mesmo acontece na geladeira, propiciando, assim, o refrigeramento dos alimentos que se encontra em seu interior.

Porque os aparelhos de aquecimento de residência são instalados na parte inferior do ambiente?

Já com a lareira acontece justamente o processo inverso, pois o ar quente produzido sobe exalando calor naturalmente. É por esse motivo que ela deve ser colocada em posição inferior, já que a sensação térmica pode ser sentida pelo fato de a corrente de calor ser direcionada para o alto.

Porque o aquecedor é instalado na parte de baixo?

Convecção térmica de gases Isso favorece a circulação de ar no ambiente. Se o aquecedor estivesse próximo ao teto, o ar de cima ficaria aquecido e não desceria. O ar frio, por sua vez, ficaria acumulado na parte de baixo do cômodo e, assim, o aparelho não cumpriria sua finalidade: aquecer o ambiente.

Por que os aparelhos de ar condicionado são instalados na parte superior de um ambiente para?

Detalhe importante desse modelo é que, para esfriar o ambiente com mais eficiência, é importante instalar o aparelho em ponto mais alto do cômodo, isso porque o ar frio é mais pesado que o quente e, dessa forma, ele pode se espalhar de maneira mais uniforme pelo local.

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