Você deve estar se perguntando por que o conceito de “ar quente sobe e ar frio desce” deveria preocupá-lo fora de sua sala de aula de física. Esse fenômeno científico, também conhecido como corrente de convecção, define como sua casa é aquecida ou resfriada.
De pontos quentes ao redor de um aquecedor a um piso frio perto de uma janela, a ideia de ar quente subindo e ar frio descendo pode ajudar a explicar todas as preocupações com a temperatura da sua casa.
Vazamentos de ar são a principal causa do motivo pelo qual a maioria dos proprietários não consegue manter a temperatura ideal da casa. Para tornar o clima da sua casa perfeito, você precisa entender como e por que a troca de ar ocorre. Vai ajudá-lo a preparar a sua casa para todas as condições climatéricas e a ficar livre de todas as preocupações relacionadas com a temperatura!
Vamos entender esse fenômeno com a ajuda dos cenários da vida real abaixo e como ele pode ser usado para manter o melhor clima doméstico.
Por que o ar quente sobe e o ar frio desce?
Enquanto os pássaros têm asas e o dom de voar da natureza, e os aviões são acoplados a motores fortes, é incrível ver um balão de ar quente subindo no céu!
Sim, o ar quente sobe – mas dizer que é o estado natural do calor querer subir seria errado. Ele pode se mover em qualquer direção. Basicamente, o calor viaja de uma área de temperatura mais alta para uma temperatura mais baixa.
Em termos científicos, isso é conhecido como a lei da termodinâmica. De acordo com a segunda lei da termodinâmica, a transferência de calor pode ocorrer por convecção, condução e radiação.
O que impulsiona o movimento do ar quente é a diferença de temperatura. Como esta não é uma aula de ciências, manteremos as coisas simples e fáceis de entender.
O calor se move para o frio
Vamos dar um exemplo de sua rotina normal. A temperatura é de 100 graus e insuportável sem ar condicionado. Você liga o AC e a próxima coisa que faz é fechar as janelas.
Agora, você já parou um minuto para pensar sobre por que você faz isso? Porque o calor segue o frio!
Se você estiver usando seu ar condicionado a 78 graus, mas esquecer de fechar as janelas, seu quarto nunca atingirá a temperatura desejada. A razão é que, como está quente lá fora e há ar frio dentro, o calor se move constantemente pela janela. O processo não parará até que um estado de equilíbrio (ou seja, a mesma temperatura interna e externa) seja alcançado.
Pais de ar frio
Em um dia ventoso de outono, você fica tentado a abrir as janelas para melhorar a ventilação e deixar o ar fresco entrar em sua casa. Se você possui uma casa de vários andares, deve ter notado que o andar de cima parece muito mais quente do que o de baixo.
Isso ocorre porque o ar frio afunda. O ar mais frio é mais denso, portanto mais pesado, pois as ligações das moléculas absorvem menos energia do que o ar quente. É por isso que o ar frio fica mais próximo da superfície.
Isso nos leva à pergunta:se o ar frio afunda, por que fica mais frio em altitudes mais altas? Embora seja verdade que o calor aumenta em todas as altitudes, outros fatores também entram em jogo.
Por exemplo, a terra irradia calor, que é re-irradiado pelas nuvens, aumentando a temperatura. Menos deste fenômeno pode ocorrer em altitudes mais altas, resultando em temperaturas mais frias. Você pode aprender mais sobre isso aqui.
Como o aumento do ar quente e o afundamento do ar frio afetam o clima da sua casa?
A troca de ar entre o ar interno e externo é impulsionada por duas forças. Um é comumente conhecido como efeito chaminé ou efeito chaminé. À medida que o ar quente sobe, ele se move para o topo de sua casa, e o ar externo mais frio é puxado de baixo por aberturas, vazamentos e janelas, etc.
O outro fator é a pressão negativa criada pelo vento. Quando o vento sopra, uma pressão maior é criada em um lado da sua casa do que no outro. Como resultado, o ar externo é empurrado para dentro através de rachaduras e lacunas.
Todas essas coisas levam a uma temperatura irregular e um desafio para manter a temperatura ideal da sua casa. Mas com algum conhecimento básico de HVAC e algumas dicas e truques, você pode superar esse problema rapidamente!
1. Segunda história mais quente no verão
Se você mora em uma casa de vários andares, deve estar ciente da diferença de temperatura entre os andares superior e inferior.
A principal razão pela qual os níveis superiores das residências são quentes é o ar quente ascendente. Se, por exemplo, sua cozinha está situada no andar de baixo ou perto das escadas, o ar quente sobe ao longo do dia. Como resultado, o andar de cima parece muito mais quente, enquanto seu porão pode ser muito agradável e fresco.
Outra razão para temperaturas mais altas nos andares superiores é a luz solar direta que incide em sua casa. O calor é absorvido pelas paredes e pelo telhado e é transferido para o resto da casa.
Você pode resolver esse problema isolando adequadamente seu sótão para minimizar o efeito dos raios quentes. Além disso, você pode trabalhar para aumentar o fluxo de ar para o segundo andar para manter uma atmosfera perfeita. O zoneamento é um método eficaz para atingir a temperatura preferida circulando o ar pela casa. Se o seu AC não estiver esfriando no andar de cima, leia este artigo para possíveis problemas e o que você pode fazer a respeito.
2. Vazamentos de ar através de rachaduras e fendas
Vazamentos de ar são um problema comum que todo proprietário enfrenta. Esses vazamentos não apenas atrapalham seu conforto, mas também aumentam seus custos de ar condicionado.
Eles afetam o clima da sua casa de duas maneiras:Quando o ar externo vaza dentro de sua casa, isso é chamado de infiltração. Por outro lado, o ar dentro de sua casa vazando para fora é chamado de exfiltração.
Durante o verão, você introduz ar frio dentro de sua casa através do ar condicionado, mas o ar externo ainda está quente. No caso de correntes de ar, a troca de ar ocorre entre o ar externo e interno, resultando em uma atmosfera desconfortável e altas contas de energia. Da mesma forma, torna-se um desafio reter o ar aquecido dentro de casa durante o inverno. Isso torna difícil resfriar/aquecer sua casa conforme necessário.
Portas e janelas são os culpados mais aparentes por vazamentos de ar em sua casa. No entanto, lacunas, rascunhos, furos, vedações à prova de intempéries quebradas são algumas das razões menos óbvias e, portanto, negligenciadas que levam à perda de calor.
É importante inspecionar sua casa quanto a vazamentos de ar antes do início da alta temporada. O próximo passo deve ser calafetar todos os vazamentos e calafetar suas janelas e portas.
3. Os ventiladores circulam o ar sedimentado
Como o ar quente sobe e o ar frio desce, os ventiladores são muito úteis para fazer o ar se movimentar pela sua casa.
No verão, execute seus ventiladores no sentido anti-horário. Mesmo que os ventiladores não resfriem uma sala, eles fazem um trabalho melhor ao aumentar o fluxo de ar quando acoplados a um ar condicionado. Como o ar resfriado se instala mais perto do chão, ligar um ventilador criaria um efeito fresco e arejado em todo o seu quarto. Isso ainda ajuda você a definir seu termostato alguns graus mais alto, economizando energia.
Embora os ventiladores sejam populares no verão, você pode se surpreender ao saber que eles também podem ser bastante úteis no inverno. Você apenas tem que mudar sua direção no sentido horário para os meses mais frios. Como você já sabe, o ar quente introduzido pelo seu sistema de aquecimento aumentará, ficará mais próximo do teto. Acionar o ventilador ajuda a dispersá-lo por toda a sala.
4. Lareiras causam perda de calor
Lareiras internas fazem uma declaração vintage ao adicionar calor ao seu interior. O aroma da lenha queimada e o som do crepitar da lenha são prazeres inigualáveis. Mas tudo isso tem um custo.
Mesmo quando não estão em uso, as lareiras são responsáveis por cerca de 90-95% da perda de calor por condução e infiltração. Como o ar quente sobe, ele escapa pelas chaminés. As chaminés da lareira (a passagem dentro da chaminé) são uma das principais fontes de vazamentos de ar. As chaminés são geralmente feitas de metal, e mudanças extremas de temperatura podem causar rachaduras, levando à perda de calor.
Balões de chaminé infláveis são uma maneira eficaz de evitar a perda de calor através de chaminés. Eles se encaixam abaixo do orifício da chaminé e impedem que o ar dentro de sua casa escape para fora.
5. ACs portáteis de mangueira única criam pressão negativa
Condicionadores de ar portáteis de mangueira única são populares entre os proprietários por causa de seu design compacto e preços baixos.
Uma coisa que muitos de vocês podem não estar cientes é que eles são muito menos eficientes. Os ACs portáteis de mangueira única absorvem o ar quente e úmido do seu quarto e o expulsam para fora. Como o ar está sendo constantemente empurrado para fora, ele cria pressão negativa. Como efeito, o ar quente de aberturas, rachaduras, portas e janelas entra para substituir o ar ausente.
Isso não apenas faz com que sua unidade trabalhe mais, mas também dificulta a obtenção do efeito de resfriamento desejado.
Portanto, se você está pensando em comprar um ar condicionado portátil, um de mangueira dupla pode ser uma opção melhor. Eles são mais eficientes, pois uma das mangueiras atua como exaustor de ar e a outra introduz ar resfriado.
Agora você sabe tudo o que há para saber sobre por que o ar quente sobe e o ar frio desce. Você pode usar esse conhecimento para fazer algumas mudanças em sua casa, e a temperatura da sua casa estará sob seu controle!
Dica de bônus :Use termostatos inteligentes ou controladores CA inteligentes para automatizar suas necessidades de ar condicionado. Esses dispositivos oferecem recursos avançados como o modo confortável, agendamento, zoneamento e muito mais, tornando sua vida cheia de conveniência.
Hora de viver inteligente!
