¿Qué es la convección térmica?
La convección térmica es un proceso por 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. La convección térmica representa una de las principales formas en que se mueve el calor, y la conducción y la radiación también son formas comunes de transportar calor.
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 a sí misma, ya sea a su entorno o a los objetos que hacen que se caliente. Por diseño, el movimiento de gases y líquidos más cálidos y más fríos provoca una moderación general, aunque nunca se puede lograr 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 se colocara una pequeña bandera en la base del horno, la bandera se movería en la dirección del horno a medida que 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 está subiendo desplaza el aire más frío por encima, a menudo forzándolo hacia un lado y, finalmente, hacia abajo. Ese aire permanecerá en ese nivel inferior hasta que se vuelva a calentar y comience a elevarse 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 ve en el agua y no siempre es útil. Por ejemplo, si la superficie de un lago se enfría rápidamente, el agua debajo, que es más cálida, empuja hacia arriba. Con este afloramiento puede venir materia muerta, como las algas, que se habían ido pudriendo lentamente en el fondo del lago. Al estar expuesto al aire y a la luz solar, la materia en descomposición aumenta su tasa de descomposición y podría privar al oxígeno del lago. Por lo tanto, 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 a menudo es muy útil para las formas de vida que viven en el sistema. La convección térmica también es una de las principales fuerzas impulsoras del clima.