¿Qué es la transferencia de calor por convección?

La transferencia de calor por convección es la transferencia de calor a través de medios de convección, la transferencia de calor a través del movimiento del fluido. La transferencia de calor por convección puede ocurrir en una de dos formas principales: a través de convección natural y por convección forzada. Estos dos métodos de transferencia de calor se distinguen por el uso o la falta de dispositivos externos para mover el fluido calentado. En cualquier caso, la transferencia de calor se produce por un fluido, como un líquido, un gas o un reido, que fluye sobre una masa sólida.

Un ejemplo de convección es el agua hirviendo en una olla. A medida que el agua cerca de la fuente de calor se calienta, las moléculas se separan. Esto hace que el agua se vuelva menos densa y más flotante. El agua más flotante sube a la parte superior de la olla y el agua más fría toma su lugar. El agua más fría se calentará con la fuente de calor, se volverá menos densa y se elevará hasta la cima.

Este proceso da como resultado una corriente llamada corriente de convección. En el caso de la ebullición del agua, se hace más visible cuando hay algo como macarrones en la olla; uno verá los macarrones moviéndose hacia arriba y hacia abajo con la corriente de convección. El agua hirviendo es un ejemplo de convección natural. En este sistema, nada excepto las densidades variables del agua provoca la transferencia de calor por convección. De hecho, la transferencia de calor a través de una convección natural funciona porque, en general, los líquidos calentados tienen densidades más bajas que los líquidos más fríos.

En contraste con la transferencia de calor por convección causada por convección natural, la transferencia de calor es causada por convección forzada. La convección forzada difiere de la convección natural debido al uso de un mecanismo externo que mueve el fluido. Este método de transferencia de calor por convección no necesita las densidades variables de los fluidos para funcionar. Algunos ejemplos de mecanismos externos utilizados en convección forzada son bombas y ventiladores. El corazón es un ejemplo natural de tal dispositivo usado en convección forzada.

El sistema circulatorio es una de las formas en que los humanos y algunos animales regulan la temperatura corporal. Un corazón es esencialmente una bomba, y la sangre es un fluido calentado. El corazón bombea el líquido calentado a través de los vasos sanguíneos y hacia la piel. Luego, el calor se elimina del cuerpo a través de diversos medios. Esta es una de las razones por las que muchos animales del desierto tienen orejas grandes: la sangre puede circular a través de las orejas, emitiendo su calor al medio ambiente a través de los diversos métodos de transferencia de calor.