- La convezione nei gas è il movimento verso l'alto e verso il basso di un gas riscaldato.
- La convezione è causata dalle differenze di densità dell'aria, che a loro volta sono causate dalle differenze di temperatura.
- L'aria più calda è meno densa dell'aria più fredda, quindi sale verso l'alto (vedi immagine soffietto).
- La convezione provoca il riscaldamento e il raffreddamento degli oggetti in modo non uniforme ed è una componente importante dei sistemi meteorologici.
Meccanismi :
- La convezione avviene quando una porzione di gas diventa più calda del gas circostante, provocando una differenza di densità.
- L'aria più calda sale e si espande, spostando l'aria più fredda circostante, che poi affonda.
- Questo ciclo continua, trasferendo energia termica dal fondo alla parte superiore di un corpo fluido, ed è ciò che normalmente chiamiamo convezione.
- La convezione è un processo cruciale in molte applicazioni ambientali e industriali come:
- Riscaldamento e raffreddamento degli edifici:la maggior parte delle case utilizza la convezione forzata per distribuire l'aria riscaldata o raffreddata in tutta la casa utilizzando sistemi ad aria forzata (ad esempio HVAC).
- Meteo e circolazione atmosferica:il tempo e il clima sono in parte guidati dalle correnti convettive nell'atmosfera. Quando la luce solare riscalda la superficie terrestre, questo calore viene assorbito dall'aria vicino alla superficie provocandone l'espansione e la diminuzione della densità, determinando correnti convettive che influenzano il tempo.
- Correnti oceaniche:gli oceani presentano anche correnti di convezione che aiutano a distribuire il calore e influenzano il clima e i modelli meteorologici a livello globale.
- Processi industriali:molte industrie utilizzano la convezione per trasferire calore o raffreddare materiali, tra cui:
- Lavorazione dei metalli:forgiatura, fusione e trattamento termico
- Trasformazione alimentare:pastorizzazione, sterilizzazione ed essiccazione
- Lavorazioni chimiche:distillazione e cristallizzazione
