Una cella di convezione è un sistema in cui un fluido viene riscaldato, perde densità ed è forzato in una regione di maggiore densità. Il ciclo si ripete e un modello di forme di movimento. Le cellule di convezione nell'atmosfera terrestre sono responsabili del soffio del vento e possono essere trovate in una varietà di altri fenomeni naturali e artificiali.

Nozioni di base sulla convezione

La convezione, insieme alla conduzione e alle radiazioni, è uno dei tre metodi di trasferimento del calore. La convezione avviene attraverso il movimento reale della materia. Ciò significa che la convezione può avvenire solo in gas, liquidi e plasma - non materia solida. Un buon esempio di convezione è in una mongolfiera. Quando l'aria nel pallone viene riscaldata, le molecole di cui è composto si diffondono. Ciò porta ad un aumento del volume dell'aria, che porta ad una diminuzione della densità. La materia densa si muove in materia meno densa ogni volta che ha una possibilità. L'aria calda nel pallone viene spinta verso l'alto dall'aria più fredda dell'atmosfera circostante, portando con sé il pallone.

Convezione naturale e forzata

La convezione naturale ha luogo quando la mozione è interamente dovuta alle differenze di densità tra materia calda e fredda. La convezione forzata si verifica quando un'altra forza, come un ventilatore o una pompa, contribuisce al movimento.

Celle di convezione

Per formare una cella di convezione è necessaria una fonte di calore. Il fluido viene riscaldato dalla fonte di calore e viene allontanato. Il fluido inizia quindi a perdere calore e inevitabilmente si raffredda. Questa materia più fredda e densa è forzata indietro verso la fonte di calore iniziale dal flusso di materia appena riscaldata. Un sistema di forme di movimento, chiamato cella di convezione. Il fluido continuerà a muoversi per tutto il tempo in cui è presente la fonte di calore.

Celle di convezione nell'atmosfera

Le cellule di convezione si verificano nell'atmosfera terrestre su bilance sia piccole che grandi. Una brezza marina, ad esempio, può essere il risultato di una cella di convezione. L'acqua trattiene il calore meglio della terra. Ciò significa che quando il sole sorge, l'aria sulla terra si riscalda più rapidamente rispetto all'aria sopra l'acqua. Un'area a bassa densità si forma sulla terra. L'aria ad alta densità dall'acqua cerca di sostituirla, creando una brezza oceanica. Di notte succede la stessa cosa, ma al contrario. Su scala più ampia, l'aria è riscaldata dalle temperature più alte all'equatore, si alza e si diffonde verso nord e sud verso i poli, dove viene raffreddata.

Altre celle di convezione

Le celle di convezione sono responsabili per far macinare i maccheroni e affondarli in una pentola di acqua bollente. Una delle forze che contribuisce alla lava in eruzione da un vulcano è la convezione. Le celle di convezione possono persino essere trovate sul sole.