¿Qué son las corrientes de convección?

Las corrientes de convección transfieren calor de un lugar a otro mediante el movimiento masivo de un fluido como agua, aire o roca fundida. La función de transferencia de calor de las corrientes de convección impulsa las corrientes oceánicas terrestres, el clima atmosférico y la geología. La convección es diferente de la conducción, que es una transferencia de calor entre sustancias en contacto directo entre sí.

TL; DR (demasiado largo; no se leyó)

Las corrientes de convección dependen del movimiento cíclico constante del aire, el agua y otras sustancias para distribuir el calor. A medida que el aire caliente sube, por ejemplo, atrae aire más frío a su lugar, donde se puede calentar, subir y aspirar más aire frío.

Cómo funciona la convección

Las corrientes de convección se forman porque un fluido calentado se expande y se vuelve menos denso. El fluido calentado menos denso se eleva alejándose de la fuente de calor. A medida que sube, empuja el líquido más frío hacia abajo para reemplazarlo. Este fluido, a su vez, se calienta, se eleva y arrastra hacia abajo más fluido frío. Este ciclo establece una corriente circular que se detiene solo cuando el calor se distribuye uniformemente por todo el fluido. Por ejemplo, un radiador caliente calienta el aire inmediatamente a su alrededor. El aire sube hacia el techo, tirando aire más frío desde el techo hacia el radiador para ser calentado. Este proceso se repite hasta que el aire de la habitación se calienta de manera uniforme.

Convección del océano

La convección impulsa la Corriente del Golfo y otras corrientes que cambian y mezclan las aguas de los océanos del mundo. El agua polar fría se extrae de latitudes más altas y se hunde hasta el fondo del océano, empujada hacia el ecuador a medida que el agua más ligera y cálida asciende a la superficie del océano. El agua más caliente se tira hacia el norte para reemplazar el agua fría que se tira hacia el sur. Este proceso distribuye calor y nutrientes solubles en todo el mundo.

Convección en el aire

La convección impulsa la circulación del aire en la atmósfera terrestre. El sol calienta el aire cerca del ecuador terrestre, que se vuelve menos denso y se eleva hacia arriba. A medida que asciende, se enfría y se vuelve menos denso que el aire que lo rodea, extendiéndose y descendiendo nuevamente hacia el ecuador. Estas células de aire caliente y frío en constante movimiento, conocidas como células de Hadley, impulsan la circulación continua de aire en la superficie de la tierra que llamamos viento. Las corrientes de convección atmosférica también son las que mantienen las nubes en alto.

Convección en la Tierra

Los geólogos creen que la roca fundida en las profundidades de la tierra circula por corrientes de convección. La roca está en estado semilíquido y debería comportarse como cualquier otro fluido, elevándose desde el fondo del manto después de volverse más caliente y menos densa por el calor del núcleo de la tierra. A medida que la roca pierde calor en la corteza terrestre, se vuelve relativamente más fría y densa, y se hunde hasta el núcleo. Se cree que estas células en constante circulación de roca fundida más caliente y más fría ayudan a calentar la superficie. Algunos geólogos creen que las corrientes de convección dentro de la tierra son una causa que contribuye a los volcanes, los terremotos y la deriva continental.