¿Qué es la convección natural?

July 6

La convección natural es un tipo de transferencia de calor en el que las fuerzas no-humanos influyen en el enfriamiento y el calentamiento de fluidos, tales como gases y líquidos. La transferencia de calor crea un ciclo llamado una corriente de convección en la que un fluido caliente se sustituye por uno más fresco. Todos los fluidos y la materia están hechas de bloques de construcción diminutas llamadas átomos, que se agrupan en las moléculas. El movimiento de estas moléculas es lo que hace que los fluidos que suben o bajan.

La convección natural ayuda a explicar muchos de los sistemas naturales de la Tierra, como las corrientes oceánicas y las capas atmosféricas. Es en contraste con convección forzada, que trabaja en el mismo principio, pero cuenta con una fuente de calor creado por dispositivos artificiales, tales como ventiladores de aire o agua que aceleran el ciclo de transferencia de calor. Tanto forzados y convección natural se puede utilizar para fines específicos, tales como la calefacción de hogares o de un suministro de agua municipal.

Cuando es accionado por una fuente de calor, como el sol o el calor subterráneo, líquidos a menudo se levantan. Por ejemplo, cuando el sol calienta la superficie de la Tierra, el aire en el suelo es casi siempre más caliente que el aire más arriba en el cielo. El calor se expande los espacios entre las moléculas, haciendo que el aire más ligero y elevarlo por encima de la superficie. A medida que el aire asciende más lejos de la tierra caliente, las moléculas se enfríen y comprimen. Este aire más frío y más pesado continuación, se tira hacia abajo por la gravedad, donde se calienta de nuevo y se inicia el ciclo de nuevo.

Las corrientes oceánicas también se crean debido a la convección natural, combinado con los cambios en el viento y la densidad del agua salada. Los vientos fríos que pasan sobre la superficie del agua hacen que las moléculas se compriman y se hunden hacia el fondo del océano. A medida que el agua se mueve más cerca del ecuador, que se calienta y se eleva de nuevo. Esto crea las corrientes oceánicas masivos que fluyen a lo largo de las costas continentales y afectan el clima en las regiones de tierras circundantes.

Típicamente, un componente importante en la convección natural es la ley de enfriamiento de Newton. Esta ley científica establece que la velocidad a la que una sustancia pierde calor está directamente relacionada con la temperatura del objeto que actúa sobre ella. En otras palabras, cuanto más frío es el objeto, el calentar el fluido más perderá. Un ejemplo de esta ley en acción es el efecto de la adición de cubitos de hielo para una bebida - un cubo sólo le quitará una pequeña porción de calor, pero un puñado enfriará la bebida mucho más rápido.

  • Las corrientes oceánicas fueron creados por convección natural.
  • El enfriamiento de una bebida con cubitos de hielo se considera la convección natural.
  • Ley de Enfriamiento de Newton entra en juego en la convección natural.