Que tipo de transferência de calor usa um fogo a lenha?

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Um incêndio a lenha utiliza os três tipos de transferência de calor que existem na natureza e são conhecidos pela física. Isso inclui a convecção, que é uma transferência de calor através das correntes de ar. A condução é uma transferência de calor através de objetos sólidos, como o chão ou os tijolos na parede de uma lareira. A radiação é a terceira forma de transferência de calor comum e pode incluir radiação da luz do fogo e oxidação do combustível no processo de combustão.

Os fogos a lenha transferem calor da mesma maneira que muitos aparelhos de aquecimento modernos.

Convecção

As lareiras utilizam a convecção de ar natural da mesma maneira que uma fogueira ao ar livre faz para transferir calor.

A convecção é uma das maneiras mais comuns de transferir calor de um objeto para outro, tanto na natureza quanto em aparelhos de aquecimento feitos pelo homem. Isso ocorre porque é um método fácil de usar e controlar. A quantidade de calor transferido por convecção em um incêndio a lenha está diretamente relacionada à rapidez com que o vento está soprando em um incêndio ao ar livre ou ao nível de convecção forçada em um incêndio na lareira. Em uma lareira, o calor se move de um fogo a lenha para uma sala, à medida que o ar fresco é puxado para o fogo do nível do chão para abastecê-lo. Isso força o ar quente a sair à medida que sobe para o espaço da sala e aumenta a temperatura.

Condução

A condução é uma forma comum, embora muitas vezes esquecida, de transferência de calor de um incêndio a lenha.

A condução é um método mais eficiente de transferência de calor, mas também mais lento. Quanto mais denso o material, mais calor ele pode transportar de um local para outro. Em um acampamento, a condução do fogo serve para transferir calor através do solo, de onde o fogo está localizado, espalhando-se em um padrão esférico gradual. Isso muitas vezes passa despercebido pelas pessoas que estão sentadas perto do fogo, mas, à medida que o solo esquenta, as correntes de convecção que se movem através dele também transferem parte desse calor da superfície sólida para o ar. Em uma lareira, a condução é bastante óbvia se você tocar na alvenaria externa de uma lareira e sentir que o fogo a aqueceu.

Radiação luminosa

A luz é uma maneira rápida de o calor ser irradiado por incêndios ou outras fontes naturais.

Um fogo a lenha também transfere calor através de radiação eletromagnética. Isso inclui tanto a luz visível que o fogo produz, quanto a luz de comprimentos de onda mais longos, como a faixa de luz infravermelha que o olho humano não pode ver. Um fogo irradia calor com luz da mesma maneira que o sol. O processo também é semelhante ao calor que a Terra irradia de volta ao espaço à noite, enquanto esfria, conhecida como radiação do corpo negro ou radiação de calor.

Radiação de combustão

A combustão decompõe moléculas complexas como a madeira em outras mais simples como o dióxido de carbono, liberando energia térmica no processo.

A reação química do próprio fogo, conhecida como combustão, é o principal método de transferência de calor. A radiação não requer matéria para a transferência de calor, como por convecção ou condução, mas exige uma reação de algum tipo. No caso de um incêndio a lenha, é uma reação química em que a madeira é oxidada rapidamente, produzindo gases como oxigênio, dióxido de carbono e vapor. No processo de quebrar a madeira quimicamente no fogo, a energia é liberada no meio ambiente na forma de calor e chamas.

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