Written by LA corriente de conveccion es el movimiento de masas fluidas que cambian de posición debido a la diferencia de temperatura (aire frío y aire caliente). Así, se da únicamente en fluidos, como vapor, gases y líquidos, y no se da en sólidos ni en vacío, en este último porque no hay materia para transportar.
El aire caliente se caracteriza por moléculas que se mueven con mayor intensidad, provocando una mayor separación entre ellas, por tanto un mayor volumen y una menor densidad. En aire frío, en cambio, las moléculas no se mueven tanto, volviéndose más aglomeradas, haciendo que el volumen ocupado sea menor y la densidad mayor.
Concluimos, del razonamiento anterior, que la masa de aire caliente es más ligera que la masa de aire frío, porque la primera es menos densa que la segunda. Este hecho da lugar al fenómeno de cambios en la posición de la convección, en el que las masas de aire caliente tienden a subir y las de aire frío tienden a descender, debido a que este último pesa más. Tenga en cuenta que no hay paso de energía de un cuerpo a otro, solo el cambio de posición.
Se pueden ver algunos ejemplos de convección en la vida cotidiana. Un agua hirviendo, cuyo fluido caliente del fondo del recipiente sube y desciende el fluido frío, siendo también calentada por la llama, que ahora está más cerca. El aire acondicionado, que siempre se instala en la parte superior de una habitación, para que el aire se mantenga fresco en la parte superior, tiene que bajar y enfriar el resto de la habitación, mientras que el aire caliente que asciende y es enfriado por el aparato. Lo mismo ocurre con el calentador, pero instalándose en la parte inferior, de manera que el aire caliente más ligero sube y el frío de arriba baja, siendo calentado por el dispositivo. Consulte la figura 1 a continuación:
En los frigoríficos también notamos el efecto. Con estantes hechos de rejillas para dejar pasar el aire, facilitando la convección, todavía observamos que el congelador está en la parte superior, lo que obliga a subir el aire caliente de la parte inferior, a medida que desciende el aire frío.
Puede ocurrir convección Natural o forzado.
En forma forzada se utilizan bombas, ventiladores, entre otros, como en los ejemplos de aire acondicionado, frigorífico, calefactor, mencionados anteriormente.
Corrientes de convección creadas en el agua de una tetera en la estufa. Ilustración: Fouad A. Saad / Shutterstock.com
En el caso natural, los fenómenos naturales son suficientes para que ocurra. Tenemos el ejemplo de brisa marina: la arena, con un calor específico inferior al del agua, permite que se caliente más rápido que el agua durante el día, y también que se enfríe más rápidamente por la noche. Esto da como resultado una brisa que viene del mar a la arena durante el día, porque el aire caliente de la arena se eleva dando paso a la brisa del mar. Y durante la noche, una brisa que va de la arena al marporque la arena se ha enfriado más rápidamente, y esta masa de aire frío debe reemplazar a la masa de aire caliente que se eleva desde el mar.
En cuanto al medio ambiente, la convección también juega un papel importante. En las grandes ciudades, los gases contaminantes de las fábricas, los automóviles, entre otros contaminantes, se liberan a altas temperaturas y tienden a elevarse, extendiéndose a la atmósfera. Sin embargo, en los días fríos, la superficie de la tierra es más fría y estos gases tienden a enfriarse también, permaneciendo en la superficie porque son más densos que el aire atmosférico. Este fenómeno se llama inversión térmica y trae serios problemas respiratorios a la población. Los vientos y las lluvias son fundamentales para que este fenómeno se disipe.
