Experimento sobre correntes de convecção

Em virtude dos inúmeros conceitos abstratos existentes em Física, sempre que é possível demonstrar algo em sala de aula por meio de um experimento, isso deve ser feito. Assim, o professor deixa de atuar apenas no campo das ideias e vai para a prática, mostrando para o aluno que aquele fenômeno realmente acontece.

Uma das partes mais complicadas do conteúdo referente às formas de transferência de calor é explicar como ocorrem as correntes de convecção, mostrando a relação inversamente proporcional entre volume e densidade e diretamente proporcional entre temperatura e volume para as substâncias.

Com materiais de baixo custo e fáceis de se encontrar, a convecção pode ser demostrada em sala de aula. Veja como!

• Materiais para o experimento

1 copo de vidro

1 vela ou esqueiro

1 canudo

Água

Leite

O único cuidado que deve ser tomado é no manuseio de material incendiário em sala de aula. Por essa razão, o professor deve ser quem manuseia os fósforos ou o esqueiro.

• Execução

Deve-se colocar água até a metade do copo e, com o auxílio do canudo, adicionar um pouco de leite no fundo do copo já com água. A quantidade de leite utilizada deve ser bem menor que a de água e deve-se aguardar alguns instantes após colocar o leite no copo para que ele se acumule no fundo do recipiente.

Quando o leite estiver no fundo do recipiente, haverá uma separação entre ele e a água. Nesse momento, o sistema deve ser aquecido. Após alguns segundos do aquecimento, correntes de convecção surgirão.

A imagem acima mostra o leite quente subindo. A água mais fria e densa, necessariamente, estará descendo.

• Informações importantes

Densidade do leite: Varia entre 1,020 a 1,040 g/mL;

O experimento pode ser realizado com água e uma mistura de água e corante em substituição ao leite.

Por Joab Silas
Graduado em Física