Meteorologia dentro de casa, aprenda em quarentena

Estes são dias caseiros à força. Temos de travar a rápida propagação do coronavírus o mais depressa possível. Toca -a quase todos nós- estar por estes dias trancados em casa, saindo à rua apenas quando necessário. Não sabemos quanto tempo esta situação vai durar, pelo que temos que tentar organizar-nos bem e arranjar tempo para tudo, incluindo os nossos hobbies e o desejo de continuar a aprender coisas. A Meteorologia é uma delas e a ela vamos dedicar-lhe as seguintes linhas.

O isolamento que as nossas casas proporcionam não é total, já que existe comunicação com o exterior, precisamente através do ar; do meio atmosférico. Esta circunstância faz com que fenómenos semelhantes aos que ocorrem na atmosfera ocorram dentro das casas. Ocorrem a uma escala muito menor, mas são devidas às mesmas causas: as diferenças de pressão e de temperatura.

Experimente a brisa ao abrir uma janela

Basta abrir uma janela, para que comecemos a sentir uma corrente de ar fraca, semelhante a uma brisa muito leve, nas proximidades. Se o ar exterior for mais frio que o interior, por ter uma densidade maior, tende a entrar através da janela, forçando o ar mais quente do interior a escapar. É o que fazemos todas as manhãs quando nos levantamos e abrimos a janela do quarto. Desta forma, conseguimos renovar o ar que à noite está viciado pelo CO₂que exalamos através da respiração.

Podemos também forçar uma maior ventilação interior nas casas, simplesmente abrindo, em lados opostos da casa, cada janela ou portas de entrada da casa. A diferença de pressão gera quase instantaneamente uma corrente que flui do local onde o ar é mais frio (pressão mais alta) para o outro. Não é raro que, como consequência disso, a porta se feche com estrondo. Quanto maior for a diferença de temperatura entre o ar que passa por cada uma das vias, maior será a intensidade desta corrente.

Se num dia frio de inverno abrirmos uma janela que dá para uma fachada onde o sol brilha há algum tempo, e outra janela na fachada oposta que dê para um pátio interior, onde todavia a luz do sol não entrou, a corrente gerada será particularmente intensa.

Radiação, condução e convecção sobre a sua vitrocerâmica

Dentro de uma casa, a cozinha é provavelmente o lugar que dá mais jogo meteorológico, já que nela temos uma importante fonte de calor: os fogões. Ao colocarmos uma panela de água a aquecer, entram em jogo as três formas de transmissão de calor que atuam na atmosfera: radiação, condução e convecção.

Pensando numa vitrocerâmica, tão comum na maioria das nossas cozinhas, quando acendemos o fogo começa a irradiar calor (radiação infravermelha) para cima. Quando colocamos a panela com água em cima, este calor transmite-se para o recipiente metálico por condução (por contacto). A base da panela quente seria equivalente à superfície terrestre, enquanto que a água faria a função da atmosfera. À medida que o fundo vai aquecendo na sua parte inferior, as parcelas de água quente deslocam-se para cima, que no momento são ocupadas por água mais fria. Acabam por formar células de convecção muito semelhantes às que dão origem a nuvens de desenvolvimento vertical.

A água começou a ferver, está na hora de verter nela tudo o que preparámos para o estufado. Baixamos a temperatura do fogão, deixamos em lume brando e vamos para o extremo oposto da casa. Não vai demorar muito até começarmos a sentir o cheiro do delicioso prato que estamos a cozinhar. A turbulenta difusão através do ar da nossa casa é a responsável por uma propagação tão rápida dos cheiros. É o mesmo fenómeno que se encarrega de dispersar para longas distâncias as micropartículas que formam o fumo de um cigarro ou de uma barra de incenso, sendo capaz de detetar o cheiro em pouco tempo, mesmo que estejamos a vários metros de distância, no outro extremo da casa.

Como se distribui o ar quente e frio em casa?

Embora já tenhamos falado sobre correntes de ar e convecção de calor, é interessante voltar a isso para compreender como o ar frio e quente se distribui dentro de uma casa, o que está intimamente relacionado com o grau de conforto que temos nela. Na parte esquerda da figura anexa, estão representados os fluxos de calor e frio numa casa de dois andares, no inverno e no verão. Enquanto que no inverno o ar frio tende a ocupar o piso térreo e a deslocar o ar quente, forçando-o a escapar pela parte superior, no verão as coisas invertem-se e é o calor que vence a batalha contra o frio, avançando de cima para baixo.

Conhecer esta dinâmica do ar dentro da nossa casa é útil na hora de fazer uma instalação quer de aquecimento quer de ar condicionado. Pôr uma bomba de calor perto do teto de uma divisão não é a melhor das soluções, já que a tendência natural do ar quente será a de se manter nessa zona alta da casa, não conseguindo desalojar completamente o ar frio que está perto do chão, que é onde nós estamos. Os aquecedores são muito mais eficazes.

Quanto aos aparelhos de ar condicionado, se tiver algum na sua casa, já terá decerto comprovado o pouco ar fresco que se mantém em casa no verão assim que desliga a máquina. As paredes são corpos radiantes e embora sejam aquecidas apenas durante as horas em que o sol atinge a fachada, irradiam esse calor que se acumula ao longo do dia, razão pela qual a frescura que a máquina de ar condicionado alcança desaparece tão rapidamente.