Convección

La convección es el movimiento de un fluido impulsado por diferencias de temperatura a través de ese fluido. Cuando se calienta un fluido, la región en contacto más cercano con la fuente de calor se vuelve menos densa debido al aumento de la energía cinética en las partículas. La porción de fluido que es menos densa se eleva, mientras que la porción más densa de fluido se hunde. El proceso se repite porque los fluidos menos densos se enfrían a medida que se alejan de su fuente de calor, haciendo que se hundan, mientras que los fluidos más densos se calientan a medida que se acercan a la fuente de calor, haciendo que se eleven. Esto crea corrientes de convección.

La convección es una de las formas fundamentales en que se transfiere el calor. Los otros son la conducción térmica, la energía radiante y la evapotranspiración.

Figura 1. El aire sobre la tierra se calienta más rápido que el aire sobre el agua, lo que lleva a la convección, que se siente como una brisa fresca del océano.

Figura 2. Calentamiento por convección una habitación es silenciosa y energéticamente eficiente.

La convección juega un papel importante en los patrones de viento y en la ventilación pasiva. El movimiento del viento en todo el mundo depende de varios lugares donde el aire caliente se eleva y el aire frío se hunde, creando grandes corrientes de viento que afectan el clima. Por ejemplo, el aire sobre la tierra normalmente se calienta por el sol durante el día, mientras que el aire sobre el mar se mantendrá fresco. El aire caliente sobre la tierra se elevará en la atmósfera. A medida que se eleva, también se enfría y se vuelve más denso, haciendo que se hunda una vez más. Este concepto se ilustra en la Figura 1.

De manera similar a cómo funciona la convección en la atmósfera, la convección también causa ventilación pasiva (movimiento natural del aire) en una habitación, como se muestra en la Figura 2. Mientras que la convección natural se puede usar dentro de las casas, la convección forzada es más común.

Convección forzada

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Mientras que la convección natural se puede usar dentro de las casas, la convección forzada es más común. Aquí es donde las corrientes de aire son forzadas a través de una habitación por un ventilador. La convección forzada puede lograr los mismos efectos que la convección natural, el proceso se ayuda simplemente a través de dispositivos como ventiladores. Si su casa tiene rejillas de ventilación en la parte inferior de sus paredes, este es un ejemplo de convección forzada.

Figura 4. En invierno, los ventiladores de techo deben girar en el sentido de las agujas del reloj para sacar el aire frío de la habitación y forzar el aire caliente hacia abajo, creando una corriente ascendente.

Figura 3. En verano, los ventiladores de techo deben girar en sentido contrario a las agujas del reloj para mezclar aire caliente y forzar una brisa fresca hacia abajo, creando una corriente descendente.