Ar movimentado por um ventilador é frio?
13 de janeiro, 2020 às 11:08 | Postado em Gás e vapor, Termologia, termodinâmica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Olá professor, por que o ar em movimento é geralmente frio? Como por exemplo, o ar do ventilador ou mesmo quando há uma ventania. Desde já, agradeço!
Uma corrente de ar impulsionada por um ventilador não é mais fria do que o ar anteriormente parado. Quem tem um ventilador e um termômetro facilmente verifica medindo a temperatura do ar ambiente parado e do ar impulsionado pelo ventilador.
Há pouco fiz o experimento outra vez, encontrando nos dois casos 26°C.
Depois fiz uma buchinha de algodão e a umedeci com água da torneira que também estava a 26°C. Coloquei a buchinha no sensor termopar do termômetro e verifiquei que pelo contato com meus dedos a temperatura tinha se elevado para 28°C.
A seguir expus o sensor termopar com a buchinha umedecida à corrente de ar do ventilador e rapidamente a temperatura caiu para 20°C apesar do ar soprado se encontrar a 26°C. Este abaixamento da temperatura decorre da evaporação da água conforme discutido em Resfriamento do álcool ou da água por evaporação e em UM CICLO DE MODELAGEM SOBRE A LEI DE RESFRIAMENTO DE NEWTON.
Efeito semelhante ocorre em nossa pele, constituindo-se em um eficiente mecanismo de resfriamento corporal. O fluxo de ar sobre a pele, mesmo quando ele se encontra na temperatura ambiente como no caso do ar soprado pelo ventilador, propicia um aumento na rapidez da evaporação da água transpirada pela pele, ocasionando um abaixamento da temperatura cutânea. Por isso temos uma sensação térmica mais baixa, nos causando a falsa impressão de que o ar do ventilador está frio quando de fato apenas a nossa pele resfriou. Portanto não se pode avaliar a temperatura do ar por nossa sensação térmica.
Na situação de corrente de ar na atmosfera (a referida ventania) pode acontecer que a temperatura esteja mais baixa de fato. Mas mesmo quando tal não ocorre, teremos uma sensação térmica mais baixa pela mesma razão que a discutida para o ventilador. Este abaixamento da sensação térmica se intensifica quando a pele está molhada como quando se sai do mar ou da piscina mais intensamente quando há vento.
Para um exemplo de ventilador que realmente baixa a temperatura do ar vide Ventilador borrifador de água baixa a temperatura ambiente?
“Docendo discimus.” (Sêneca)
A rigor, ainda que pequena, deve haver uma diferença de temperatura entre o ar que encontra-se em frente ao ventilador e o ar que está atrás das pás do ventilador, em função da compressão do ar e a sua expansão. Embora essa compressão não seja tão significativa eu arriscaria que de acordo com a termodinâmica o ar na frente do ventilador é mais quente que o ambiente (sem levar em conta o aquecimento do motor) só para finalizar deixo claro que não estou falando de sensação térmica que foi brilhante explicada no texto.
De fato a entrada de energia no ar movimentado pelo ventilador, seja pelo trabalho realizado pelas pás, seja pelo aquecimento provindo do motor, produz aumentos de temperatura no ar, difíceis de serem notados em curto prazo de tempo. Ou seja, se esses efeitos forem considerados, com mais razão ainda o ar soprado não é mais frio do que o ar parado.