A principal diferença entre convecção natural e forçada é que, na convecção natural, o movimento do fluido é influenciado por meios naturais, enquanto, na convecção forçada, o movimento dos fluidos é influenciado por meios externos. A diferença entre convecção natural e forçada relacionada à transferência de calor é que não há fatores externos que afetem a transferência de calor na convecção natural, enquanto os fatores externos podem causar a transferência de calor na convecção forçada.
Convecção é um método de transferência de calor através do movimento em massa das moléculas em um fluido (como um gás ou um líquido). É em dois tipos como convecção natural e forçada de acordo com a forma de iniciação do movimento do fluido.
O que é Convecção Natural?
Convecção natural é um método de transferência de calor no qual os meios naturais influenciam o movimento do fluido. Não há influência de fatos externos. Este movimento de moléculas no fluido é devido às diferenças entre as densidades de diferentes regiões do mesmo fluido. A densidade de um fluido diminui quando aquece e vice-versa. Isso ocorre por causa da expansão térmica do fluido (a velocidade das moléculas aumenta com o aumento da temperatura, o que resulta no aumento do volume do fluido. Embora o volume aumente, a massa permanece constante. Portanto, a densidade diminui).
Quando aquecemos um fluido em um recipiente pelo fundo, a densidade da camada inferior do fluido diminui. Então a região de menor densidade tende a se mover para o topo do recipiente. Em seguida, o fluido mais frio na parte superior do recipiente substitui a região inferior. Isso continua, como resultado, a convecção ocorre.
Figura 01: Mecanismo de Convecção Natural
Exemplos de convecção natural incluem o resfriamento de um ovo cozido quando mantido no ar normal, perda de resfriamento de uma lata de bebida gelada, etc. Ao considerar o mecanismo de convecção natural, primeiro, a temperatura externa de uma objeto quente (mantido no ar frio) cai. Ao mesmo tempo, a temperatura do ar adjacente ao objeto aumentará devido à transferência de calor. Então a densidade dessa camada adjacente de ar diminui. Como resultado, o ar sobe para cima. O ar frio substituirá esta região. Então a convecção continua. No final, o objeto esfriará.
O que é Convecção Forçada?
Convecção forçada é um método de transferência de calor em que meios externos influenciam o movimento do fluido. Ali, fontes externas como bombeamento, ventiladores, dispositivos de sucção, etc. são úteis na geração do movimento do fluido. Este método é muito valioso porque pode transferir eficientemente o calor de um objeto aquecido. Alguns exemplos comuns deste mecanismo incluem ar condicionado, turbinas a vapor, etc.
Ao considerar o mecanismo de convecção forçada, ele tem um mecanismo mais complicado do que o natural. Isso porque, nesse método, temos que regular dois fatores; movimento do fluido e condução de calor. Esses dois fatores têm uma forte conexão, pois o movimento do fluido pode aumentar a transferência de calor. Ex: quanto maior a taxa de movimento do fluido, maior a transferência de calor.
Qual é a diferença entre convecção natural e forçada?
Convecção natural é um método de transferência de calor no qual o movimento do fluido é influenciado por meios naturais. A convecção forçada é um método de transferência de calor no qual o movimento do fluido é influenciado por meios externos. Ao considerar os fatores que afetam a transferência de calor, não há fatores externos que afetam a transferência de calor em convecção natural, enquanto fatores externos podem causar transferência de calor em convecção forçada.
O movimento do fluido em convecção natural é gerado como resultado da mudança da densidade do fluido quando aquecido. No entanto, o movimento do fluido em convecção forçada é gerado como resultado de uma fonte externa, como bombeamento, ventilador, dispositivos de sucção. Resfriamento de um ovo cozido quando mantido no ar normal, perda de resfriamento de uma lata de bebida gelada, etc. podem ser incluídos como exemplos de convecção natural, e ar condicionado, turbinas a vapor, etc. são exemplos de convecção forçada.
Resumo – Convecção Natural vs Forçada
Convecção está em duas formas como convecção natural e convecção forçada. A diferença entre convecção natural e forçada é que, na convecção natural, os meios naturais influenciam o movimento do fluido, enquanto, na convecção forçada, os meios externos influenciam o movimento do fluido.
