( 0,4 ponto) Inspirada em uma notícia mostrada por João Victor Machado:
Ao longo da história, civilizações foram assoladas pelo Sol escaldante e pelo clima seco de regiões desérticas, como foi o caso dos persas. Mesmo dentro das construções a situação não ficava mais amena, os levando a procurar alternativas que pudessem conter as ondas de calor intenso.
Os antigos arquitetos persas encontraram uma solução que muito se assemelha ao que conhecemos hoje como ar condicionado. Por meio de estudos sobre os princípios da termodinâmica, da aerodinâmica e da transferência de calor, eles desenvolveram um sistema chamado de bâdgir (em persa: بادگير, “apanhador de vento”). Também conhecido como torre de vento ou torre de ventilação, capaz de refrigerar áreas internas.
A torre de vento é uma estrutura alta, com teto e paredes grossas, construída em edifícios ou habitações. Projetada de acordo com a variação da direção no local da construção, essas estruturas costumam ter no topo uma ou mais janelas, voltadas para a direção do vento. Em casos que o vento costumava soprar apenas na direção de um lado, com pouca variação, os persas construíam somente uma janela de entrada de ar. Já em situações que o vento soprava a partir de diferentes direções, mais janelas eram abertas para equilibrar a temperatura do ambiente.
Existem duas forças principais que dirigem o ar através das estruturas: a entrada do vento e a mudança da impulsão do ar dependendo da temperatura.
Embora muitos dos captadores de vento da cidade do deserto tenham caído em desuso, suas estruturas estão agora chamando a atenção de acadêmicos, arquitetos e engenheiros, a fim de estudar o papel que eles poderiam desempenhar para nos manter refrigerados em um mundo em rápido aquecimento.
Como os captadores de vento não precisam de eletricidade para funcionar, eles são uma forma de resfriamento verde e barata. Com o ar condicionado mecânico convencional já representando um quinto do consumo total de eletricidade do mundo, alternativas antigas como o captador de vento estão se tornando uma opção cada vez mais atraente.
Explique como funciona uma torre de vento.

Passo 1

O enunciado fala de uma tecnologia antiga — a torre de vento (bâdgir) desenvolvida pelos persas — que refresca ambientes internos sem usar eletricidade. Para entender como ela funciona, vamos recorrer a dois princípios da física:
  1. pressão do vento (aerodinâmica e Bernoulli), que empurra o ar para dentro da torre;
  2. convecção térmica (diferença de densidade entre ar quente e ar frio), que gera circulação contínua de ar.

Passo 2

Quando sopra vento na direção das aberturas do topo da torre, a pressão dinâmica do ar exerce uma força que empurra o ar exterior para dentro do duto vertical. É o mesmo princípio de Bernoulli: onde o fluxo é maior, a pressão estática tende a baixar lá dentro, criando um “empurrão” do ar externo mais frio para dentro da construção.
Dentro da edificação, esse ar fresco circula pelos corredores e salas, absorvendo parte do calor interno. À medida que esquenta, sua densidade diminui e ele sobe novamente, escapando por outra região da torre ou por condutos laterais. Esse fluxo ascendente de ar quente funciona como uma bomba natural: remove o ar quente do interior e renova constantemente o ambiente com ar mais frio.

Passo 3

Em muitos projetos, o ar que desce pela torre passa por um poço subterrâneo ou por uma área úmida (tanque ou parede encharcada). O contato com a terra fria ou a água faz o ar perder ainda mais calor por condução e por evaporação, reforçando o efeito de resfriamento antes de entrar no espaço habitado.

Passo 4

O número de fachadas abertas na parte alta da torre varia conforme as direções predominantes do vento no local. Se o vento oscila muito, abrem-se janelas em vários lados para maximizar a captação. Se sopra de um só lado, basta uma única abertura direcionada.

Resposta

A torre de vento funciona captando o vento exterior pela ação da pressão dinâmica (aerodinâmica/Bernoulli), forçando a entrada de ar externo no duto; esse ar, ao circular pela edificação e aquecer, sobe por convecção, gerando um tiragem natural que expulsa o ar quente. Em alguns casos o ar é pré-resfriado em poços ou paredes úmidas antes de entrar, aumentando o conforto térmico sem usar eletricidade.

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