Convección térmica: carcaterísticas y funcionamiento.

La convección térmica es un proceso mediante el cual el calor se transfiere a través de un objeto que se está calentando. Esto se ve más comúnmente en líquidos y gases, y se puede demostrar fácilmente usando el aire como ejemplo. Representa una de las principales formas en que se mueve el calor, siendo la conducción y la radiación también formas comunes de transportar el calor.

Científico con vasos de precipitados

Científicamente hablando, la frialdad no es cuantificable; simplemente hay más calor o menos calor. Por lo tanto, la convección térmica no se trata simplemente de objetos calientes en movimiento. Se trata de la forma en que la temperatura en su conjunto busca moderarse, ya sea con su entorno o con los objetos que provocan su calentamiento. Por diseño, el movimiento de gases y líquidos más cálidos y más fríos provoca una moderación general, aunque es posible que nunca se logre un equilibrio perfecto.

El principio de convección térmica se puede ver fácilmente abriendo la puerta de un horno calentado. Cuando se abre la puerta, una ráfaga de aire caliente se dispara inmediatamente hacia arriba desde el horno. Si uno tuviera que colocar una pequeña bandera en la base del horno, la bandera ondearía en la dirección del horno mientras el aire frío se llena a medida que sube el aire caliente. Cuando ese aire más frío se calienta, también se elevará.

El aire que asciende desplaza el aire más frío sobre él, a menudo lo empuja hacia un lado y finalmente hacia abajo. Ese aire permanecerá en ese nivel más bajo hasta que se recaliente y comience a subir nuevamente. Este proceso de flujo de calor se repite hasta que la fuente de calor se neutraliza y la temperatura en toda el área es constante. Si eso no sucede, el proceso continuará indefinidamente.

El proceso también se observa en el agua y no siempre es útil. Por ejemplo, si la superficie de un lago se enfría rápidamente, el agua que está debajo, que está más caliente, sube. Con este afloramiento puede surgir materia muerta, como algas, que se había ido descomponiendo lentamente en el fondo del lago. Al estar expuesta al aire y la luz solar, la materia en descomposición aumenta su velocidad de descomposición y podría privar de oxígeno al lago. Así, en este ejemplo, la convección térmica es responsable de manera indirecta de un gran daño a un ecosistema vivo.

A pesar del ejemplo anterior, la convección térmica generalmente se considera un fenómeno útil. La mayoría de los hornos y hornos funcionan según los principios asociados con la convección térmica, lo que hace que la vida de la mayoría de las personas sea más cómoda. Además, la moderación de la temperatura en un ecosistema suele ser muy útil para las formas de vida que viven en el sistema. También es una de las principales fuerzas impulsoras del clima.

 

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